一种二次电池及电子装置的制作方法

本申请涉及电化学，特别是涉及一种二次电池及电子装置。

背景技术：

1、锂离子电池的正极活性材料包括镍钴锰三元材料(ncm)、磷酸铁锰锂(lfmp)等。将具有高能量密度的ncm和高安全性的lfmp进行混配共同作为正极活性材料使用，能够同时发挥ncm和lfmp的优势，使正极活性材料的综合性能得到改善，使锂离子电池既具有较高的能量密度，同时还具有较好的安全性能和循环性能。

2、但是将上述两种正极活性材料直接混配，由于两种正极活性材料的粒径本身差异较大，会导致ncm表面的导电剂分布较少，使ncm的部分容量较难发挥出来，从而影响锂离子电池的容量和循环性能。目前通常采用增加导电剂的含量的方法来改善ncm表面的导电剂分布较少的问题，但是增加导电剂的含量会降低锂离子电池的能量密度，还会增加成本。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种二次电池及电子装置，以提升二次电池的容量和循环性能。具体技术方案如下：

2、本申请的第一方面提供了一种二次电池，包括正极极片，正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体至少一个表面上的正极材料层，正极材料层包括正极活性材料和导电剂，正极活性材料包括镍钴锰三元材料和磷酸铁锰锂，镍钴锰三元材料的粒径dv50为d1μm，磷酸铁锰锂的粒径dv50为d2μm，镍钴锰三元材料的粒径dv90为d3μm，磷酸铁锰锂的粒径dv90为d4μm，3≤d1≤5.6，0.5≤d2≤4，5≤d3≤18，10≤d4≤30；导电剂包括单壁碳纳米管，单壁碳纳米管的长度为l nm，单壁碳纳米管的直径为d nm，单壁碳纳米管的长径比为x，x＝l/d，1667≤x≤40000，可选地，6667≤x≤40000；10000≤l≤40000，可选地，20000≤l≤40000。通过调控正极材料层包括正极活性材料和导电剂、正极活性材料包括镍钴锰三元材料和磷酸铁锰锂、镍钴锰三元材料的粒径dv50和dv90、磷酸铁锰锂的粒径dv50和dv90、导电剂包括单壁碳纳米管以及单壁碳纳米管的长径比、长度在本申请范围内，镍钴锰三元材料和磷酸铁锰锂具有合适的粒径以及粒径分布，单壁碳纳米管具有合适的长径比和长度，单壁碳纳米管具有较高的导电性、较高的强度、较好的柔性，在添加量较低的情况下能够完善共混体系的导电网络，在正极活性材料之间形成较为持久的连接，有效改善共混体系的离子传输，从而有利于提升二次电池的容量和循环性能。

3、在本申请的一种或多种实施方案中，1≤d≤6，可选地，1≤d≤3。通过调控d的值在本申请范围内，单壁碳纳米管具有合适的直径，单壁碳纳米管的缺陷相对较少，单壁碳纳米管的导电性相对较高，有利于电子传导，有利于进一步提升二次电池的容量和循环性能。

4、在本申请的一种或多种实施方案中，1.5≤d3/d1≤3.5，3≤d4/d2≤25。通过调控d3/d1、d4/d2的值在本申请范围内，镍钴锰三元材料颗粒和磷酸铁锰锂颗粒的均一性较好，导电剂更加均匀地分布在镍钴锰三元材料颗粒和磷酸铁锰锂颗粒的表面，使共混体系中的导电网络更为完善，有利于进一步提升二次电池的容量和循环性能。

5、在本申请的一种或多种实施方案中，镍钴锰三元材料的粒径dv10为d5μm，磷酸铁锰锂的粒径dv10为d6μm，1.8≤d5≤2.8，0.2≤d6≤0.5。通过调控镍钴锰三元材料的粒径dv10、磷酸铁锰锂的粒径dv10在本申请范围内，镍钴锰三元材料和磷酸铁锰锂具有合适的粒径分布，导电剂更加均匀地分布在镍钴锰三元材料颗粒和磷酸铁锰锂颗粒的表面，使共混体系中的导电网络更为完善，有利于进一步提升二次电池的容量和循环性能。

6、在本申请的一种或多种实施方案中，基于正极材料层的质量，导电剂的质量百分含量w1为0.2％至0.8％。通过调控导电剂的质量百分含量w1在本申请范围内，导电剂具有合适的质量百分含量，能够有效地连接正极活性材料，能够在共混体系中形成更完善的导电网络，有利于进一步提升二次电池的容量和循环性能。

7、在本申请的一种或多种实施方案中，基于镍钴锰三元材料和磷酸铁锰锂的质量，镍钴锰三元材料的质量百分含量wa为35％至95％，磷酸铁锰锂的质量百分含量wb为5％至65％。镍钴锰三元材料的粒径与磷酸铁锰锂的粒径存在差异，通过调控镍钴锰三元材料的质量百分含量wa、磷酸铁锰锂的质量百分含量wb在本申请范围内，可以一定程度上减小共混体系中两种材料的粒径差异，使导电剂较为均匀地分布在镍钴锰三元材料颗粒和磷酸铁锰锂颗粒的表面，使共混体系中的导电网络更为完善，有利于进一步提升二次电池的容量和循环性能。

8、在本申请的一种或多种实施方案中，正极材料层还包括粘结剂，基于正极材料层的质量，正极活性材料的质量百分含量w2为96.8％至98.8％，粘结剂的质量百分含量w3为1％至2.4％。通过调控正极活性材料的质量百分含量w2、粘结剂的质量百分含量w3在本申请范围内，正极活性材料、粘结剂以及导电剂均具有合适的质量百分含量，二次电池具有较高的容量、较好的循环性能以及较低的内阻。

9、本申请的第二方面提供了一种电子装置，其包括前述任一实施方案中的二次电池。因此，本申请提供的电子装置具有良好的使用性能。

10、本申请的有益效果：

11、本申请提供了一种二次电池及电子装置，二次电池包括正极极片，正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体至少一个表面上的正极材料层，正极材料层包括正极活性材料和导电剂，正极活性材料包括镍钴锰三元材料和磷酸铁锰锂，镍钴锰三元材料的粒径dv50为d1μm，磷酸铁锰锂的粒径dv50为d2μm，镍钴锰三元材料的粒径dv90为d3μm，磷酸铁锰锂的粒径dv90为d4μm，3≤d1≤5.6，0.5≤d2≤4，5≤d3≤18，10≤d4≤30；导电剂包括单壁碳纳米管，单壁碳纳米管的长度为l nm，单壁碳纳米管的直径为d nm，单壁碳纳米管的长径比为x，x＝l/d，1667≤x≤40000，10000≤l≤40000。通过调控正极材料层包括正极活性材料和导电剂、正极活性材料包括镍钴锰三元材料和磷酸铁锰锂、镍钴锰三元材料的粒径dv50和dv90、磷酸铁锰锂的粒径dv50和dv90、导电剂包括单壁碳纳米管以及单壁碳纳米管的长径比、长度在本申请范围内，有利于提升二次电池的容量和循环性能。

12、当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种二次电池，包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体至少一个表面上的正极材料层，所述正极材料层包括正极活性材料和导电剂，所述正极活性材料包括镍钴锰三元材料和磷酸铁锰锂，所述镍钴锰三元材料的粒径dv50为d1μm，所述磷酸铁锰锂的粒径dv50为d2μm，所述镍钴锰三元材料的粒径dv90为d3μm，所述磷酸铁锰锂的粒径dv90为d4μm，3≤d1≤5.6，0.5≤d2≤4，5≤d3≤18，10≤d4≤30；

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，6667≤x≤40000。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，20000≤l≤40000。

4.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，1≤d≤6。

5.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，1≤d≤3。

6.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，1.5≤d3/d1≤3.5，3≤d4/d2≤25。

7.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述镍钴锰三元材料的粒径dv10为d5μm，所述磷酸铁锰锂的粒径dv10为d6μm，1.8≤d5≤2.8，0.2≤d6≤0.5。

8.根据权利要求1所述的二次电池，其中，基于所述正极材料层的质量，所述导电剂的质量百分含量w1为0.2％至0.8％。

9.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，基于所述镍钴锰三元材料和所述磷酸铁锰锂的质量，所述镍钴锰三元材料的质量百分含量wa为35％至95％，所述磷酸铁锰锂的质量百分含量wb为5％至65％。

10.根据权利要求8所述的二次电池，其中，所述正极材料层还包括粘结剂，基于所述正极材料层的质量，所述正极活性材料的质量百分含量w2为96.8％至98.8％，所述粘结剂的质量百分含量w3为1％至2.4％。

11.一种电子装置，包括权利要求1至10中任一项所述的二次电池。

技术总结本申请提供了一种二次电池及电子装置，二次电池包括正极极片，正极极片包括正极集流体和正极材料层，正极材料层包括正极活性材料和导电剂，正极活性材料包括镍钴锰三元材料和磷酸铁锰锂，镍钴锰三元材料的粒径Dv50为D1μm，磷酸铁锰锂的粒径Dv50为D2μm，镍钴锰三元材料的粒径Dv90为D3μm，磷酸铁锰锂的粒径Dv90为D4μm，3≤D1≤5.6，0.5≤D2≤4，5≤D3≤18，10≤D4≤30；导电剂包括单壁碳纳米管，单壁碳纳米管的长度为L nm，单壁碳纳米管的直径为D nm，单壁碳纳米管的长径比为X，X＝L/D，1667≤X≤40000，10000≤L≤40000。通过调控镍钴锰三元材料和磷酸铁锰锂的粒径Dv50、Dv90，以及单壁碳纳米管的长径比、长度在本申请范围内，有利于提升二次电池的容量和循环性能。技术研发人员：盘如萍受保护的技术使用者：厦门新能安科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5