一种二次电池和用电装置的制作方法

本申请属于电池，尤其涉及一种二次电池和用电装置。

背景技术：

1、目前，钠离子层状氧化物正极材料虽然它的能量密度高，但是它的空气稳定性差，当其暴露在潮湿空气中时，层状材料结构中的na+离子很容易与空气中水分子的h+离子交换，在其表面生成碳酸钠及其水合物，导致材料容量下降和制作浆料涂覆时极易导致粘结剂凝胶化，给涂布带来困难。因此，层状材料应用时需要严格控制环境的湿度，这为层状材料的大规模应用额外增加了成本。此外，残碱增加造成电池容量低、产气严重、循环寿命变差。所以急需对层状材料进行改性提高其空气稳定性。

技术实现思路

1、本申请的目的在于，解决现有二次电池中的层状氧化物正极材料空气稳定性差导致的残碱增加和产气严重，进而导致的二次电池循环寿命衰减快以及容量降低的问题，提供一种空气稳定性优异、循环性能优异、容量高且产气低的二次电池和用电装置。

2、为实现上述目的，本申请的第一方面，提供了一种二次电池，包括正极极片和负极极片，所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一个表面的正极活性层，所述正极活性层中包括正极活性材料，所述正极极片满足：100≤r≤625；

3、其中，r＝bet×p×a/s，

4、bet m2/g为所述正极活性材料的比表面积；

5、p％为所述正极极片的孔隙率；

6、a为所述正极极片在空气中存放3天后的吸水率；

7、s％为所述正极极片在空气中存放3天后残碱中碳酸钠质量含量变化率。

8、作为本申请的实施方案，bet为0.28～0.96。

9、作为本申请的实施方案，p为15～56。

10、作为本申请的实施方案，a为9.4～53。

11、作为本申请的实施方案，s为1.8～11。

12、作为本申请的实施方案，所述正极活性材料的水含量为315ppm～465ppm。

13、作为本申请的实施方案，以正极活性材料的质量计，碳酸钠含量为2300ppm～8000ppm，氢氧化钠的含量为1000ppm～2600ppm。

14、作为本申请的实施方案，所述正极活性材料的dv50为3～10μm，正极活性材料的粒度分布系数psd为0.78～1.57。

15、作为本申请的实施方案，所述正极活性材料包括如化学式ⅰ所示的化合物，na1+anixcuyfezmnsmepo2化学式ⅰ，

16、所述化学式ⅰ中，-0.1≤a≤0.1，0.3≤x≤1，0≤y≤0.6，0≤z≤0.5，0≤s≤0.5，0≤p≤0.05，x+y+z+s+p＝1，me包括li、b、ca、zn、zr、al、sr、mg、w、y、nb、ti、ru、mo中的至少一种。

17、作为本申请的实施方案，所述正极活性材料的表面具有包覆层；所述包覆层包括含有m元素的含氧化合物，所述m包括b、ca、zn、zr、al、sr、mg、w、y、nb、ti、ru、mo中的至少一种。

18、作为本申请的实施方案，所述包覆层的厚度为2～10nm。

19、作为本申请的实施方案，所述包覆层表面设置有疏水层，所述疏水层包含疏水基团。

20、作为本申请的实施方案，所述疏水基团包括c12-c18烷基磷酸、c12-c18烷酸、c12-c18烷硫醇、双十六烷基磷酸酯中的至少一种。

21、作为本申请的实施方案，所述疏水层的厚度为1～6nm。

22、在本申请的第二方面，提供了一种用电装置，包括上述二次电池。

23、本申请提供的二次电池合理搭配正极活性物质的比表面积、正极极片的孔隙率、正极极片在空气中存放3天后的吸水率和正极极片在空气中存放3天后残碱中碳酸钠质量含量变化率，使其满足特定的关系，能够显著提升二次电池的空气稳定性，进而显著的提高二次电池的循环寿命和容量、降低二次电池的产气量。

技术特征：

1.一种二次电池，其特征在于，包括正极极片和负极极片，所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一个表面的正极活性层，所述正极活性层中包括正极活性材料，所述正极极片满足：100≤r≤625；

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，正极极片满足以下至少一者：

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述正极活性材料的水含量为315ppm～465ppm；

4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述正极活性材料的dv50为3～10μm，正极活性材料的粒度分布系数psd为0.78～1.57。

5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述正极活性材料包括如化学式ⅰ所示的化合物，

6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述正极活性材料的表面具有包覆层；

7.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，所述包覆层的厚度为2～10nm。

8.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，所述包覆层表面设置有疏水层，所述疏水层包含疏水基团。

9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述疏水基团包括c12-c18烷基磷酸、c12-c18烷酸、c12-c18烷硫醇、双十六烷基磷酸酯中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述疏水层的厚度为1～6nm。

11.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的二次电池。

技术总结本申请公开了一种二次电池和用电装置，属于电池技术领域。本申请提供的二次电池中合理搭配正极活性材料的比表面积、正极极片的孔隙率、正极极片在空气中存放3天后的吸水率和残碱中碳酸钠质量含量变化率，使其满足特定的关系，能够显著提升二次电池的空气稳定性，进而显著的提高二次电池的循环寿命、降低二次电池的产气量。技术研发人员：谢东,欧阳云鹏受保护的技术使用者：欣旺达动力科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1