[发明专利]二次电池

说明书

本发明提供了一种二次电池，所述二次电池包括正极极片、负极极片、隔离膜以及电解液，负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上且包括负极活性物质的负极膜片。所述二次电池同时满足：3.9≤G×3.5+2.8/CB≤6.2以及1.23≤0.55/V_OI+CB×1.2≤2.80。本发明的电池具有能量密度高、动力学性能优异的特点，且本发明的电池在大倍率快速充电下还能兼具循环寿命长的特点。

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池。

背景技术

以锂离子电池为代表的可充电电池具有重量轻、能量密度高、无污染、无记忆效应、使用寿命长等突出特点，目前被广泛应用于新能源汽车。然而，充电时间较长是限制新能源汽车快速普及的重要因素之一。从技术原理来说，电池快充技术的核心是通过化学体系调和及设计优化来提升锂离子在正负极间的移动速度。如果负极无法承受大电流充电，在快充时负极会有锂金属析出，同时在负极表面还会产生大量副产物，影响电池的循环寿命和安全性。因此，快充技术的关键在于负极活性物质以及负极极片的设计。

目前行业内研发的快充型电池使用的负极活性物质主要以钛酸锂和无定形碳为主，其虽然倍率性能较好，但选用这两种负极活性物质制成电池后的能量密度较低，无法满足当前的使用需求。

因此如何在不牺牲能量密度的前提下获得快速充电的能力，是电池设计的关键所在。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种二次电池，其具有能量密度高、动力学性能优异的特点，且在大倍率快速充电下还能兼具循环寿命长的特点。

为了达到上述目的，本发明提供了一种二次电池，其包括正极极片、负极极片、隔离膜以及电解液，负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上且包括负极活性物质的负极膜片。所述负极活性物质包括石墨，且所述二次电池同时满足：3.9≤G×3.5+2.8/CB≤6.2以及1.23≤0.55/V_OI+CB×1.2≤2.80；其中，G为负极活性物质的石墨化度，CB为电池的容量过量系数，V_OI为负极膜片的OI值。

相对于现有技术，本发明至少包括如下所述的有益效果：

本发明的负极活性物质包括石墨，且通过匹配负极活性物质的石墨化度G、负极膜片的OI值与电池的容量过量系数CB之间的关系，得到了兼具能量密度高、循环寿命长以及动力学性能优异特点的电池。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的二次电池。

根据本发明的二次电池包括正极极片、负极极片、隔离膜以及电解液，负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上且包括负极活性物质的负极膜片。所述负极活性物质包括石墨，且所述二次电池同时满足：3.9≤G×3.5+2.8/CB≤6.2以及1.23≤0.55/V_OI+CB×1.2≤2.80；其中，G为负极活性物质的石墨化度，CB为电池的容量过量系数，即为相同面积下负极容量与正极容量之比，V_OI为负极膜片的OI值。

通常，在电池充电过程中，对于负极极片来说需要经过如下的3个电化学过程：(1)从正极活性物质中脱出的活性离子(例如锂离子、钠离子等)进入电解液中，并随着电解液进入负极膜片孔道内部，完成活性离子在孔道内部的液相传导，液相传导包括液相扩散与电迁移；(2)活性离子与电子在负极活性物质表面完成电荷交换；(3)活性离子从负极活性物质表面固相传导至负极活性物质晶体内部。