本申請(qǐng)涉及電化學(xué)，特別是涉及一種二次電池和電子裝置。
背景技術(shù)：
1、二次電池，例如鋰離子電池，由于具有比能量大、工作電壓高、自放電率低、體積小、重量輕等優(yōu)勢(shì)，在消費(fèi)電子領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有的二次電池在循環(huán)后期倍率性能容易變差。基于此，如何提高二次電池循環(huán)后期的倍率性能成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種二次電池和電子裝置，以使二次電池在具有良好的安全性能的基礎(chǔ)上，提高其循環(huán)后期的倍率性能。
2、需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
中，以鋰離子電池作為二次電池的例子來(lái)解釋本申請(qǐng)，但是本申請(qǐng)的二次電池并不僅限于鋰離子電池。具體技術(shù)方案如下：
3、本申請(qǐng)的第一方面提供了一種二次電池，該二次電池包括正極極片、負(fù)極極片和隔膜，負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和負(fù)極活性材料層，負(fù)極活性材料層設(shè)置于負(fù)極集流體的至少一個(gè)表面上，負(fù)極活性材料層包括負(fù)極活性材料，負(fù)極活性材料的粒徑dv99為20μm至80μm；負(fù)極集流體包括相對(duì)的第一表面和第二表面，從第一表面到第二表面的方向，負(fù)極集流體設(shè)置有負(fù)極活性材料層的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)凹槽，凹槽的寬度為d，1.5×dv99≤d≤5mm。本申請(qǐng)通過(guò)選用粒徑dv99處于上述范圍內(nèi)的負(fù)極活性材料，且在設(shè)置有負(fù)極活性材料層的負(fù)極集流體區(qū)域內(nèi)設(shè)置有寬度處于上述范圍內(nèi)的凹槽，使負(fù)極漿料在負(fù)極集流體表面涂覆時(shí)，負(fù)極漿料中負(fù)極活性材料的顆粒能夠進(jìn)入凹槽中，以提高負(fù)極極片中負(fù)極活性材料層與負(fù)極集流體之間的粘結(jié)力。這樣，二次電池在循環(huán)過(guò)程中，負(fù)極極片具有較高的粘結(jié)力，負(fù)極活性材料層從負(fù)極集流體上脫落的概率得到降低，從而使二次電池在循環(huán)后期的倍率性能得到提高。并且，負(fù)極極片具有較高的粘結(jié)力時(shí)，二次電池在發(fā)生撞擊等工況下，負(fù)極活性材料層脫落后導(dǎo)致負(fù)極集流體與正極接觸發(fā)生短路的概率也得到了降低，從而能夠提高二次電池的撞擊通過(guò)率，使二次電池具有良好的安全性能。
4、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，1.5×dv99≤d≤2mm。將d調(diào)控在上述范圍內(nèi)，使二次電池在具有良好的安全性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高其倍率性能。
5、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，凹槽的深度h與負(fù)極活性材料層的厚度w和負(fù)極集流體的原始厚度ε之間滿(mǎn)足：w/100≤h≤0.8ε，其中，10μm≤w≤300μm，4μm≤ε≤40μm。將凹槽的深度h與負(fù)極活性材料層厚度w和負(fù)極集流體的原始厚度ε之間的關(guān)系，以及負(fù)極活性材料層厚度w和負(fù)極集流體的原始厚度ε調(diào)控在上述范圍內(nèi)，負(fù)極極片具有較高的粘結(jié)力，二次電池具有良好的安全性能和倍率性能。
6、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，w/80≤h≤0.5ε，其中，30μm≤w≤200μm，6μm≤ε≤40μm。將凹槽的深度h與負(fù)極活性材料層厚度w和負(fù)極集流體的原始厚度ε之間的關(guān)系，以及負(fù)極活性材料層厚度w和負(fù)極集流體的原始厚度ε調(diào)控在上述范圍內(nèi)，二次電池在具有良好的安全性能的基礎(chǔ)上，其倍率性能能夠得到進(jìn)一步提高。
7、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，凹槽的總體積v1與負(fù)極集流體設(shè)置有負(fù)極活性材料層的部分的總體積v2滿(mǎn)足：0.01％≤v1/v2×100％≤60％，1.5×10-9m3≤v2≤9×10-4m3。將凹槽的總體積v1與負(fù)極集流體設(shè)置有負(fù)極活性材料層的部分的總體積v2之間的關(guān)系，以及負(fù)極集流體設(shè)置有負(fù)極活性材料層部分的總體積v2調(diào)控在上述范圍內(nèi)，使二次電池能夠具有良好的安全性能和倍率性能。
8、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，0.2％≤v1/v2×100％≤40％。將凹槽的總體積v1與負(fù)極集流體設(shè)置有負(fù)極活性材料層的部分的總體積v2之間的關(guān)系調(diào)控在上述范圍內(nèi)，能夠使二次電池在具有良好的安全性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高其倍率性能。
9、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，相鄰兩個(gè)凹槽的間距為0.1mm至50mm。將相鄰兩個(gè)凹槽的間距調(diào)控在上述范圍內(nèi)，使二次電池具有良好的安全性能和倍率性能。
10、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，相鄰兩個(gè)凹槽的間距為0.5mm至30mm。將相鄰兩個(gè)凹槽的間距調(diào)控在上述范圍內(nèi)，使二次電池在具有良好安全性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高倍率性能。
11、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，凹槽的中心線(xiàn)與負(fù)極集流體自身長(zhǎng)度方向的夾角θ為0°至90°。凹槽的中心線(xiàn)與負(fù)極集流體自身長(zhǎng)度方向的夾角θ調(diào)控在上述范圍內(nèi)時(shí)，負(fù)極極片具有較高的粘結(jié)力，二次電池具有良好的安全性能和倍率性能。
12、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，負(fù)極集流體中最薄區(qū)域的厚度ε1與負(fù)極集流體的原始厚度ε之間滿(mǎn)足：ε1≥0.2ε。將負(fù)極集流體中最薄區(qū)域的厚度與負(fù)極集流體的原始厚度之間滿(mǎn)足上述關(guān)系時(shí)，能夠使二次電池具有良好的安全性能和倍率性能。
13、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，從第二表面到第一表面的方向，負(fù)極集流體設(shè)置有負(fù)極活性材料層的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)凹槽。從第二表面到第一表面的方向，負(fù)極集流體設(shè)置有負(fù)極活性材料層的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)凹槽，能夠進(jìn)一步提高二次電池的安全性能和倍率性能。
14、在本申請(qǐng)的一種或多種實(shí)施方案中，位于第一表面和第二表面的凹槽中至少兩個(gè)凹槽之間相互平行或相交。上述各凹槽間位置關(guān)系的設(shè)置，使二次電池具有良好的安全性能和倍率性能。
15、本申請(qǐng)的第二方面提供了一種電子裝置，其包括前述任一實(shí)施方案所述的二次電池。由此，電子裝置具有良好的使用性能。
16、本申請(qǐng)實(shí)施例的有益效果：
17、本申請(qǐng)實(shí)施例的二次電池通過(guò)選用粒徑dv99處于上述范圍內(nèi)的負(fù)極活性材料，且在設(shè)置有負(fù)極活性材料層的負(fù)極集流體區(qū)域內(nèi)設(shè)置有寬度處于上述范圍內(nèi)的凹槽，使負(fù)極漿料在負(fù)極集流體表面涂覆時(shí)，負(fù)極漿料中負(fù)極活性材料的顆粒能夠進(jìn)入凹槽中，以提高負(fù)極極片中負(fù)極活性材料層與負(fù)極集流體之間的粘結(jié)力。這樣，二次電池在循環(huán)過(guò)程中，負(fù)極極片具有較高的粘結(jié)力，負(fù)極活性材料層從負(fù)極集流體上脫落的概率得到降低，從而使二次電池在循環(huán)后期的倍率性能得到提高。并且，負(fù)極極片具有較高的粘結(jié)力時(shí)，二次電池在發(fā)生撞擊等工況下，負(fù)極活性材料層脫落后導(dǎo)致負(fù)極集流體與正極接觸發(fā)生短路的概率也得到了降低，從而能夠提高二次電池的撞擊通過(guò)率，使二次電池具有良好的安全性能。
18、當(dāng)然，實(shí)施本申請(qǐng)的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
1.一種二次電池，包括正極極片、負(fù)極極片和隔膜，所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和負(fù)極活性材料層，所述負(fù)極活性材料層設(shè)置于所述負(fù)極集流體的至少一個(gè)表面上，所述負(fù)極活性材料層包括負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料的粒徑dv99為20μm至80μm；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，所述凹槽的深度h與所述負(fù)極活性材料層的厚度w和所述負(fù)極集流體的原始厚度ε之間滿(mǎn)足：w/100≤h≤0.8ε，其中，10μm≤w≤300μm，4μm≤ε≤40μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，所述凹槽的總體積v1與所述負(fù)極集流體設(shè)置有所述負(fù)極活性材料層的部分的總體積v2滿(mǎn)足：0.01％≤v1/v2×100％≤60％，1.5×10-9m3≤v2≤9×10-4m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，相鄰兩個(gè)所述凹槽的間距為0.1mm至50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，所述凹槽的中心線(xiàn)與所述負(fù)極集流體自身長(zhǎng)度方向的夾角θ為0°至90°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，所述二次電池至少滿(mǎn)足以下特征之一：
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池，其中，所述負(fù)極集流體中最薄區(qū)域的厚度ε1與所述負(fù)極集流體的原始厚度ε之間滿(mǎn)足：ε1≥0.2ε。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的二次電池，其中，從所述第二表面到所述第一表面的方向，所述負(fù)極集流體設(shè)置有所述負(fù)極活性材料層的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)所述凹槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二次電池，其中，位于所述第一表面和所述第二表面的所述凹槽中至少兩個(gè)所述凹槽之間相互平行或相交。
10.一種電子裝置，其中，所述電子裝置包括權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的二次電池。