一种内部涂覆X型沸石的电池壳体、二次电池和用电装置的制作方法

本发明属于电化学电池领域，具体涉及一种内部涂覆x型沸石的电池壳体、二次电池和用电装置。

背景技术：

1、随着社会能源结构的调整与转变，二次电池作为一种高效的能源存储与转化装置得以广泛应用。然而，不容忽视的是二次电池本身存在一定的安全隐患，电池在经受滥用(机械滥用、电滥用、热滥用)时，电极与电解液间会发生一系列副反应，产生不利于电池稳定性、安全性的反应产物，同时会升高电池内部温度，使副反应更加剧烈。当电池的温升不可控时，电池存在极大的起火、爆炸风险，威胁。若能减缓电池滥用时的温升速率，或降低副反应产物在电池内部的浓度，将延缓电池失控的速率，为保证周围事物的安全提供更久的应变时间。

2、沸石是一种由[to4]四面体作为初级结构单元,以桥氧原子共顶点连接的具有有序结构,能够选择性筛分分子的无机微孔材料。根据t-o-t键角、t原子种类不同，沸石可分为不同的结构。x型和y型沸石分子筛与八面沸石(天然矿物)具有相同的骨架结构,因此属于八面沸石(fau)。自1756年首次发现天然沸石以来，不同类型和组成的天然沸石、各种方式合成的人工沸石被陆续研究，在石油化工、污水处理、环境净化等领域发挥着越来约重要的作用。这些使用得益于沸石廉价、稳定、高效的吸附、离子交换和催化性能。

3、在二次电池正常使用时，电池本身由于组件存留的杂质、制备条件的波动、使用环境的变化等，内部在充放电过程中也会发生各种副反应，对电池的安全、稳定、持久、性能造成一定的降低，再次经历滥用时，将更快造成危害。二次电池的安全性是其得以使用与传播的基本、最重要的要求，因此，开发不影响电池本身性能，同时削弱电池内部副反应的物质对电池的更深入发展具有重要意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种包括x型沸石的电池壳体、二次电池和用电装置。

2、本申请的第一方面提供一种内部涂覆x型沸石的电池壳体，所述x型沸石由基本元素和其余元素组成；所述基本元素为al、si、o，所述其余元素包含na、c、ca、s、cl、zn或li中的一种或多种；所述基本元素占比50wt％-95wt％；所述其余元素占比为5wt％-50wt％；优选的，其余元素占比为12％-20wt％。

3、所述涂覆为连续性的涂覆或不连续性的涂覆；

4、所述x型沸石为na-x型沸石、li-x型沸石；

5、当所述元素na占比10wt％-20wt％，不含li时，所述x型沸石为na-x型沸石；

6、当所述元素li占比10wt％-20wt％，不含na时，所述x型沸石为li-x型沸石；

7、所述x型沸石中基本元素si/al的元素比值小于1.5；优选的，si/al的元素比值为1.1-1.4。

8、所述x型沸石的孔径为0.05-0.8nm，比表面积为500-2000m2/g，优选为800-1200m2/g。

9、所述x型沸石与电解液的质量比为2：100-15：100；优选为3：100-11：100。

10、本申请的第二方面提供一种内部涂覆x型沸石的电池壳体的制备方法，包括以下步骤：选用基层电池壳；制备含x型沸石的浆料；在基层电池壳内侧制备x型沸石层；其中，所述x型沸石由基本元素和其余元素组成；所述基本元素为al、si和o，所述其余元素包含na、c、ca、s、cl、zn或li中的一种或多种；所述基本元素占比50wt％-95wt％；所述其余元素占比为5wt％-50wt％。

11、所述基层电池壳包括铝壳、钢壳、塑壳、碳纤维壳以及铝塑膜。

12、所述制备包括x型沸石的浆料是将x型沸石、分散剂、增稠剂、粘结剂、润湿剂、去离子水按照质量份数比为100:0.4-0.8:0-0.8:3-6:0.8-3：350混合均匀，得到均一的浆料；

13、所述在基层电池壳内侧制备x型沸石层，涂覆范围为基层电池壳的所有内表面；涂覆方式为喷涂、点涂、辊涂、条涂、刮涂、旋涂、流延或热压中任一的连续性的涂覆或不连续性的涂覆；

14、本申请的第三方面提供一种二次电池，包括正极、负极、隔膜、电解液，还包括本申请第一方面所述的内部涂覆x型沸石的电池壳体。

15、本申请的第四方面提供一种用电装置，包括本申请第三方面所述的二次电池。

16、本发明技术方案的有益效果为：

17、本发明制备内部涂覆x型沸石的电池壳体有效降低了电池使用过程中的副反应，减少了副反应产物对电池结构、组成、安全、循环的影响，保证了电池的结构稳定性、组成一致性、高安全性、循环长久性。

18、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种内部涂覆x型沸石的电池壳体，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种内部涂覆x型沸石的电池壳体，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种内部涂覆x型沸石的电池壳体，其特征在于，所述x型沸石中基本元素si/al的元素比值小于1.5。

4.根据权利要求1所述的一种内部涂覆x型沸石的电池壳体，其特征在于，所述x型沸石的孔径为0.05-0.8nm，比表面积为500-2000m2/g。

5.根据权利要求1所述的一种内部涂覆x型沸石的电池壳体，其特征在于，所述x型沸石与电解液的质量比为2：100-15：100。

6.一种内部涂覆x型沸石的电池壳体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：选用基层电池壳；制备包括x型沸石的浆料；在基层电池壳内侧制备x型沸石层；其中，所述x型沸石由基本元素和其余元素组成；所述基本元素为al、si和o，所述其余元素包含na、c、ca、s、cl、zn或li中的一种或多种；所述基本元素占比50wt％-95wt％；所述其余元素占比为5wt％-50wt％。

7.根据权利要求6所述的一种内部涂覆x型沸石的电池壳体的制备方法，其特征在于，所述基层电池壳包括铝壳、钢壳、塑壳、碳纤维壳以及铝塑膜。

8.根据权利要求6所述的一种内部涂覆x型沸石的电池壳体的制备方法，其特征在于，所述制备包括x型沸石的浆料是将x型沸石、分散剂、增稠剂、粘结剂、润湿剂、去离子水按照质量份数比为100:0.4-0.8:0-0.8:3-6:0.8-3：350混合均匀，得到均一的浆料；

9.一种二次电池，包括正极、负极、隔膜、电解液，其特征在于，还包括权利要求1～5中任一项所述的内部涂覆x型沸石的电池壳体。

10.一种用电装置，其特征在于，包含权利要求9所述的二次电池。

技术总结本发明公开了一种内部涂覆X型沸石的电池壳体、二次电池和用电装置，属于电化学电池领域。所述一种内部涂覆X型沸石的电池壳体，X型沸石由基本元素和其余元素组成；所述基本元素为Al、Si和O，所述其余元素包含Na、C、Ca、S、Cl、Zn或Li中的一种或多种；所述基本元素占比50wt％‑95wt％；所述其余元素占比为5wt％‑50wt％；所述涂覆为连续性的涂覆或不连续性的涂覆。还提供了一种内部涂覆X型沸石的电池壳体的制备方法，本发明制备内部涂覆X型沸石的电池壳体有效降低了电池使用过程中的副反应，减少了副反应产物对电池结构、组成、安全、循环的影响，保证了电池的结构稳定性、组成一致性、高安全性、循环长久性。技术研发人员：聂甜甜,徐立洋,谢贤莉受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12