二次电池及含有该二次电池的电池模块、电池包、装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115295791A(43)申请公布日2022.11.04(21)申请号202211082101.9H01M4/525(2010.01)(22)申请日2019.09.26H01M4/58(2010.01)H01M4/583(2010.01)(62)分案原申请数据H01M10/0525(2010.01)201910918750.X2019.09.26(71)申请人宁德时代新能源科技股份有限公司地址352100福建省宁德市蕉城区漳湾镇新港路2号(72)发明人李茂华闫传苗孙信(74)专利代理机构北京东方亿思知识产权代理有限责任公司11258专利代理师徐启艳(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/38(2006.01)H01M4/48(2010.01)权利要求书2页说明书13页附图2页(54)发明名称二次电池及含有该二次电池的电池模块、电池包、装置(57)摘要本申请公开了一种二次电池及含有该二次电池的电池模块、电池包、装置，所述二次电池包括正极极片、负极极片、隔离膜及电解液，所述正极极片包括正极集流体以及设置在所述正极集流体至少一个表面上且包括正极活性材料的正极膜片，所述负极极片包括负极集流体以及设置在所述负极集流体至少一个表面上且包括负极活性材料的负极膜片，其中，所述正极活性材料包括锂镍钴锰氧化物和锂镍钴铝氧化物中的一种或几种；所述负极活性材料包括硅基材料和碳材料；所述二次电池满足：1.05≤K≤1.25。本申请的二次电池能够同时兼顾较好的循环性能、存储性能及较高的能量密度。CN115295791ACN115295791A权利要求书1/2页1.一种二次电池，包括正极极片、负极极片、隔离膜及电解液，所述正极极片包括正极集流体以及设置在所述正极集流体至少一个表面上且包括正极活性材料的正极膜片，所述负极极片包括负极集流体以及设置在所述负极集流体至少一个表面上且包括负极活性材料的负极膜片，其特征在于，所述正极活性材料包括锂镍钴锰氧化物和锂镍钴铝氧化物中的一种或几种；所述锂镍钴锰氧化物选自式1所示的化合物及其表面包覆改性化合物中的一种或几种，1LiaNibCocMndMeOfAg式1，所述式1中，0.8≤a≤1.2，0.5≤b＜1，0＜c＜1，0＜d＜1，0≤e≤0.1，1≤f≤2，0≤g≤1，M1选自Zr、Al、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti及B中的一种或几种，A选自N、F、S及Cl中的一种或几种；所述锂镍钴铝氧化物选自式2所示的化合物及其表面包覆改性化合物中的一种或几种，2LiαNiβCoγAlδMεOνXσ式2，所述式2中，0.8≤α≤1.2，0.5≤β＜1，0＜γ＜1，0＜δ＜1，0≤ε≤0.1，1≤ν≤2，0≤σ≤1，M2选自Zr、Mn、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti及B中的一种或几种，X选自N、F、S及Cl中的一种或几种；所述负极活性材料包括硅基材料和碳材料；所述二次电池满足：1.05≤K≤1.25，优选地，1.05≤K≤1.15；其中，K＝(C1/S1+C2/S2)/(C1/S1+C3/S3)，将所述二次电池以0.33C充电至4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流小于等于0.05C，静置30min后，再以0.33C将所述二次电池放电至2.5V时测试的放电容量记为C1；然后在测试完C1的二次电池中分别取：面积为S2的负极极片，并与第一金属锂片组成第一扣式电池，以0.1C使所述负极极片脱锂至第一扣式电池电压为0.7V时测试的脱锂容量记为C2；以及面积为S3的正极极片，并与第二金属锂片组成第二扣式电池，以0.1C使所述正极极片嵌锂至第二扣式电池电压为2.8V时测试的嵌锂容量记为C3；所述S1为所述二次电池中正极膜片的总面积；2所述S1、S2及S3的单位均为mm；所述C1、C2及C3的单位均为mAh；22所述负极膜片的面密度CWa为0.05mg/mm～0.1mg/mm。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述测试完C1的二次电池中的负极极片相对于金属锂片的电压Ua满足：0.35V≤Ua≤0.65V，优选为0.45V≤Ua≤0.65V；和/或，所述测试完C1的二次电池中的正极极片相对于金属锂片的电压Uc满足：Uc≤3.75V。3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池的容量过量系数为1.1～1.35，优选为1.12～1.2。4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述硅基材料在所述负极活性材料中的质量占比ω满足：ω≤40％，优选地，10％≤ω≤30％。2CN115295791A权利要求书2/2页5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述硅基材料包括单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮化合物及硅