核壳材料、涂层、二次电池、电池模组、电池包及用电装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115832462A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202210042773.0H01M50/209(2021.01)(22)申请日2022.01.14(71)申请人宁德时代新能源科技股份有限公司地址352000福建省宁德市蕉城区漳湾镇新港路2号(72)发明人武新战杨子钰李振华(74)专利代理机构北京市汉坤律师事务所11602专利代理师王其文张涛(51)Int.Cl.H01M10/42(2006.01)H01M10/052(2010.01)H01M10/058(2010.01)H01M50/258(2021.01)H01M50/249(2021.01)权利要求书1页说明书22页附图3页(54)发明名称核壳材料、涂层、二次电池、电池模组、电池包及用电装置(57)摘要本申请涉及二次电池技术领域，尤其是涉及一种核壳材料、涂层、二次电池、电池模组、电池包及用电装置。其中，一种核壳材料，包括内核、包覆在内核表面的包覆层，内核为可嵌锂材料；包覆层为绝缘材料。本申请通过采用可嵌锂材料作为内核、绝缘材料作为包覆层，从而构成核壳结构，其中，绝缘材料用于导通离子和阻隔电子，可嵌锂材料用于吸收电池负极极片表面发生析锂时产生的锂枝晶，进而防止锂枝晶穿透隔离膜影响二次电池的性能。CN115832462ACN115832462A权利要求书1/1页1.一种核壳材料，其特征在于，包括：内核，所述内核为可嵌锂材料，所述可嵌锂材料为钛酸锂、铌酸钛、铌酸锂、铬、硅、锡、磷酸铁中的一种或两种以上的组合；包覆层，所述包覆层为绝缘材料；其中，所述包覆层包覆在所述内核的表面。2.根据权利要求1所述的核壳材料，其特征在于，相对于所述核壳材料的总质量，所述内核的质量百分比为30％～90％，和/或，相对于所述核壳材料的总质量，所述包覆层的质量百分比为10％～70％。3.根据权利要求1或2所述的核壳材料，其特征在于，所述内核的Dv50为0.05μm～40μm。4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的核壳材料，其特征在于，所述包覆层的厚度为0.05μm～20μm。5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的核壳材料，其特征在于，所述绝缘材料为无机绝缘材料或有机绝缘材料。6.根据权利要求5所述的核壳材料，其特征在于，所述无机绝缘材料选自勃姆石或/和氧化铝。7.根据权利要求5所述的核壳材料，其特征在于，所述有机绝缘材料选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚邻苯二甲酰胺、酚醛树脂、聚乙烯、聚丙烯、羟甲基纤维素中的一种或多种。8.一种涂层，其特征在于，包括权利要求1‑7中任意一项所述的核壳材料，所述核壳材料包括：内核，其用于吸收锂枝晶，所述内核为可嵌锂材料，所述可嵌锂材料为钛酸锂、铌酸钛、铌酸锂、铬、硅、锡、磷酸铁中的一种或两种以上的组合；包覆层，其用于导通离子且阻隔电子，所述包覆层为绝缘材料；其中，所述包覆层包覆在所述内核的表面。9.根据权利要求8所述的涂层，其特征在于，相对于涂层的总质量，所述核壳材料的质量百分比为80％～100％。10.根据权利要求8或9所述的涂层，其特征在于，所述涂层的厚度为0.1μm～50μm。11.一种二次电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片、涂层以及隔离膜，所述涂层设置在所述负极极片上或/和所述隔离膜靠近所述负极极片的一侧上，所述涂层为如权利要求8‑10中任意一项所述的涂层。12.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求11所述的二次电池。13.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求12所述的电池模组。14.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求11所述的二次电池、如权利要求12所述的电池模组、如权利要求13所述的电池包中的至少一种。2CN115832462A说明书1/22页核壳材料、涂层、二次电池、电池模组、电池包及用电装置技术领域[0001]本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及的是一种核壳材料、涂层、二次电池、电池模组、电池包及用电装置。背景技术[0002]二次电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应和环境友好等优点，被广泛应用在便携式电子产品、储能设备和新能源汽车上。[0003]隔离膜是二次电池的重要组成部分，主要起到防止正负极接触并允许离子传导的作用。目前，商品化的二次电池中采用的隔离膜主要是具有微孔结构的聚烯烃类隔离膜材料，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)的单层或多层膜。为了降低隔离膜在高温下的热收缩，提高电芯安全性能，一般会在隔离膜表面(单面或者双面)涂覆一层陶瓷。现有的陶瓷隔离膜对高温、针刺、短路的改善效果较好，但是对较高电压的过充改善却有限。这是因为电芯在过充过程中负极会严重析锂，形成大量锂枝晶，一方面锂枝晶可能会刺穿隔离膜造成内短路，引发热失控；另一方面，在过充