本發明涉及電池能源,尤其涉及一種電池。
背景技術:
1、電池是常見的電化學裝置,例如,鋰離子電池目前被廣泛用于便攜式電子設備及電動汽車等行業,而便攜式電子產品和電動汽車市場的擴大對鋰離子電池等電池的性能也提出了更高的需求。石墨是常見的負極活性物質,然而,傳統以石墨為負極活性物質的電池在低溫環境下性能不佳,這限制了電池在低溫環境下的應用,同時受限于負極活性物質中活性離子脫嵌能力差、以及正負極中活性離子脫嵌能力不匹配等因素,使得電池普遍存在著能量密度低、低溫性能差、循環壽命短和存儲性能差等缺陷。
技術實現思路
1、本發明提供一種電池,具有高的能量密度、長循環壽命、良好的存儲性能和低溫性能,克服了現有技術存在的缺陷。
2、本發明的一方面提供一種電池,包括正極片、負極片;所述負極片包括負極活性物質層,所述負極活性物質層包括負極活性物質,所述負極活性物質包括石墨,所述負極活性物質的平均粒徑為0.8~8?μm;所述正極片包括正極活性物質層,所述正極活性物質層包括正極活性物質,所述正極活性物質包括二次顆粒,所述二次顆粒包括一次顆粒,所述二次顆粒的平均粒徑與所述負極活性物質的平均粒徑之比為1:0.02~10。
3、根據本發明的一實施方式,所述二次顆粒的平均粒徑與所述負極活性物質的平均粒徑之比為1:0.04~6;和/或,所述二次顆粒為球形結構。
4、根據本發明的一實施方式,所述二次顆粒的平均粒徑為0.8~40?μm,優選1~30?μm;和/或,所述一次顆粒的平均粒徑為0.1~0.6?μm;和/或,所述二次顆粒的平均粒徑與所述一次顆粒的平均粒徑之比為1:0.0025~0.75,優選1:0.01~0.5。
5、根據本發明的一實施方式,所述負極活性物質的平均粒徑為1.2~6?μm。
6、根據本發明的一實施方式,所述負極活性物質的比表面積為1~8?m2/g;和/或,所述二次顆粒的比表面積為4~20?m2/g;和/或,所述二次顆粒的比表面積與所述負極活性物質的比表面積之比為1:0.05~2,優選1:0.1~1.8。
7、根據本發明的一實施方式,所述正極活性物質包括limn2o4、li4ti5o12、li3v2(po4)3、life1-xexpo4、linixmnyco1-x-yo2及linixcoyal1-x-yo2中的一種或多種,其中,0≤x≤1,0≤y≤1,x+y≤1,e選自cu、mn、cr、zn、pb、ca、co、ni、sr、v和ti中的一種或多種;優選地,所述正極活性物質為lifepo4。
8、根據本發明的一實施方式,所述負極活性物質層的面密度為1.9~10.8?mg/cm2;和/或,所述負極活性物質層的壓實密度為1.2~1.5?g/cm3;和/或,所述正極活性物質層的面密度為4~20?mg/cm2;和/或,所述正極活性物質層的壓實密度為1.7~2.0?g/cm3。
9、根據本發明的一實施方式,所述電池還包括隔膜,所述隔膜的孔隙率為36%~64%;和/或,所述電池還包括電解液;所述電解液的粘度小于或等于5?mpa·s。
10、根據本發明的一實施方式,所述電解液包括溶劑,所述溶劑包括碳酸二甲酯、乙酸甲酯、丙酸乙酯、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟-5甲氧戊烷、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、雙(2,2,2-三氟乙基)醚、碳酸甲乙酯、1,2-丙二醇碳酸酯中的一種或多種。
11、根據本發明的一實施方式,所述正極片包括第一補鋰劑;優選地,所述第一補鋰劑包括鋰金屬和含鋰化合物,所述鋰金屬包括鋰粉、鋰箔、鋰帶中的一種或多種,所述含鋰化合物包括lixny、lixsy、lixmyoz中的一種或多種,其中,lixny中的x≥1,y>0;lixny中的x≥1,y>0;lixmyoz中的x≥1,z≥1,y≥0,m選自fe、ni、si、co、mn、c中的一種或多種;優選地,所述第一補鋰劑占所述正極活性物質層的質量百分比為0.2%~5%。
12、本發明的實施至少有如下有益效果:本發明的電池包括負極活性物質,負極活性物質包括石墨,通過控制負極活性物質的平均粒徑為0.8~8?μm,搭配包括二次顆粒的正極活性物質,并控制二次顆粒的平均粒徑與負極活性物質的平均粒徑之比為1:0.02~10,使該電池具有高能量密度、長循環壽命以及良好的存儲性能及低溫性能,使電池在更廣泛的溫度范圍內具有良好的電化學性能表現。
1.一種電池,其特征在于,包括正極片、負極片;
2.根據權利要求1所述的電池,其特征在于,所述二次顆粒的平均粒徑與所述負極活性物質的平均粒徑之比為1:0.04~6;
3.根據權利要求1所述的電池,其特征在于,所述二次顆粒的平均粒徑為0.8~40?μm,優選1~30?μm;
4.根據權利要求1所述的電池,其特征在于,所述負極活性物質的平均粒徑為1.2~6?μm。
5.根據權利要求1所述的電池,其特征在于,所述負極活性物質的比表面積為1~8?m2/g;
6.根據權利要求1所述的電池,其特征在于,所述正極活性物質包括limn2o4、li4ti5o12、li3v2(po4)3、life1-xexpo4、linixmnyco1-x-yo2及linixcoyal1-x-yo2中的一種或多種,其中,0≤x≤1,0≤y≤1,x+y≤1,e選自cu、mn、cr、zn、pb、ca、co、ni、sr、v和ti中的一種或多種;
7.根據權利要求1所述的電池,其特征在于,所述負極活性物質層的面密度為1.9~10.8mg/cm2;
8.根據權利要求1所述的電池,其特征在于,所述電池還包括隔膜,所述隔膜的孔隙率為36%~64%;
9.根據權利要求8所述的電池,其特征在于,所述電解液包括溶劑,所述溶劑包括碳酸二甲酯、乙酸甲酯、丙酸乙酯、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟-5甲氧戊烷、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、雙(2,2,2-三氟乙基)醚、碳酸甲乙酯、1,2-丙二醇碳酸酯中的一種或多種。
10.根據權利要求1所述的電池,其特征在于,所述正極片包括第一補鋰劑;