本技術(shù)涉及電池，特別是涉及鋰二次電池、用于鋰二次電池的負(fù)極極片和用電裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，隨著電池的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，電池廣泛應(yīng)用于水力、火力、風(fēng)力和太陽(yáng)能電站等儲(chǔ)能電源系統(tǒng)，以及電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、軍事裝備、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。由于電池取得了極大的發(fā)展，因此對(duì)其快充性能和能量密度等也提出了更高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種鋰二次電池、用于鋰二次電池的負(fù)極極片和用電裝置。本技術(shù)在保障鋰二次電池高動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)，提升了二次電池的能量密度。

2、本技術(shù)第一方面提供一種鋰二次電池，包括負(fù)極極片，所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體、位于所述負(fù)極集流體至少一側(cè)的第一負(fù)極活性層及位于所述第一負(fù)極活性層遠(yuǎn)離所述負(fù)極集流體一側(cè)的第二負(fù)極活性層；所述第一負(fù)極活性層包括第一負(fù)極材料，所述第二負(fù)極活性層包括第二負(fù)極材料，所述第一負(fù)極材料包括第一石墨材料，所述第二負(fù)極材料包括第二石墨材料；

3、所述第二石墨材料的粉體oi值為1?-?10，所述第二石墨材料的粉體oi值為所述第二石墨材料的xrd譜圖中004晶面特征衍射峰與110晶面特征衍射峰的峰面積比值；所述第二石墨材料包括二次顆粒；

4、所述第一負(fù)極材料的克容量大于所述第二負(fù)極材料的克容量；所述第二負(fù)極材料的克容量為345?-?365?mah/g；其中，所述第一負(fù)極材料的克容量或所述第二負(fù)極材料的克容量為所述鋰二次電池的放電容量與所述第一負(fù)極材料或所述第二負(fù)極材料的質(zhì)量的比值，所述鋰二次電池的放電容量是所述鋰二次電池在常溫下以0.05c從2.0v恒流放電至5mv獲得的放電容量；

5、所述第一負(fù)極材料在150mpa下的粉體壓實(shí)密度大于所述第二負(fù)極材料在150mpa下的粉體壓實(shí)密度；所述第一負(fù)極材料在150mpa下的粉體壓實(shí)密度為1.70?-?2.10?g/cm3。

6、由此，本技術(shù)在克容量高、oi值較大（大于10且小于等于25）的各向異性石墨材料基礎(chǔ)上，通過(guò)造粒成二次顆粒使第二石墨材料的oi值降低至1?-?10，同時(shí)保持345?-?365mah/g的高克容量，其與各向同性石墨材料相比，材料克容量更高；第二負(fù)極材料采用高克容量第二石墨材料的同時(shí)，使第一負(fù)極材料的克容量和粉體壓實(shí)密度高于第二負(fù)極材料并使第一負(fù)極材料的粉體壓實(shí)密度為1.70?-?2.10?g/cm3，有利于使第一負(fù)極材料和第二負(fù)極材料對(duì)于二次電池整體能量密度的貢獻(xiàn)相互匹配和平衡；并且，第二負(fù)極材料中采用第二石墨材料的二次顆粒為鋰離子傳輸提供了更多的通道；從而有利于在保障二次電池高動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)提升二次電池的能量密度。

7、在任意實(shí)施方式中，所述第二石墨材料的粉體oi值大于1.1且小于等于10；和/或，

8、所述第二負(fù)極材料的克容量為350?-?365?mah/g。

9、由此，本技術(shù)在克容量高、oi值大的各向異性石墨材料基礎(chǔ)上，通過(guò)造粒成二次顆粒降低了第二石墨材料的oi值，同時(shí)保持了第二負(fù)極材料的高克容量，有利于在保障二次電池動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)提升整體能量密度。

10、在任意實(shí)施方式中，所述第一負(fù)極材料與所述第二負(fù)極材料在150mpa下的粉體壓實(shí)密度的差值為0.05?-?0.60?g/cm3；和/或，

11、所述第一負(fù)極材料與所述第二負(fù)極材料的克容量的差值為5?-?36.3?mah/g或5?-25?mah/g。

12、由于材料的克容量和粉體壓實(shí)密度與二次電池的能量密度相關(guān)，第一負(fù)極材料與第二負(fù)極材料的上述粉體壓實(shí)密度差值和/或上述克容量差值，有利于提高第一負(fù)極材料和第二負(fù)極材料的相互匹配度，以更好地平衡第一負(fù)極材料和第二負(fù)極材料對(duì)于二次電池能量密度的貢獻(xiàn)度，從而進(jìn)一步提高二次電池的整體能量密度。

13、在任意實(shí)施方式中，所述第二石墨材料中的所述二次顆粒在所述第二石墨材料顆?？倲?shù)量中的占比為35%?-?90%或58%?-?89%。由此一方面為鋰離子提供了更多的傳輸通道，保障了二次電池的動(dòng)力學(xué)性能，也提高了二次電池的能量密度；另一方面減少了二次顆粒占比增大帶來(lái)的顆粒容易團(tuán)聚、不易加工等不利影響。

14、在任意實(shí)施方式中，所述第二石墨材料還包括一次顆粒，并且，所述第二石墨材料中的所述二次顆粒的平均粒徑與所述一次顆粒的平均粒徑的比值為1.1?–?3.4。由此，有利于二次顆粒由更多的一次顆粒組成，為鋰離子傳輸提供更多通道，保障二次電池的動(dòng)力學(xué)性能；另外，二次顆粒平均粒徑增大可能導(dǎo)致其與電解液接觸面積減少，降低界面反應(yīng)速率，上述比值范圍減少了二次顆粒平均粒徑增大對(duì)二次電池動(dòng)力學(xué)性能的不利影響。

15、在任意實(shí)施方式中，所述第二石墨材料中的所述二次顆粒的平均粒徑為8μm?–25.3μm或8μm?-?16μm。由此，有利于為鋰離子傳輸提供更多的通道，以提高二次電池的動(dòng)力學(xué)性能，并且，有利于減少二次顆粒平均粒徑增大導(dǎo)致其與電解液接觸面積減少而對(duì)界面反應(yīng)速率造成的影響，有利于提升二次電池的動(dòng)力學(xué)性能。

16、在任意實(shí)施方式中，所述第二石墨材料的表面具有包覆層，所述包覆層包括碳元素；和/或，

17、所述包覆層的厚度大于0nm且≤500?nm。

18、由此，第二石墨材料表面的包覆層有利于鋰離子快速傳導(dǎo)至第二石墨材料的晶格內(nèi)進(jìn)行嵌入，從而提高二次電池的動(dòng)力學(xué)性能，另外，減少了包覆層厚度增大對(duì)于二次電池的高溫存儲(chǔ)容量的影響。

19、在任意實(shí)施方式中，所述第二負(fù)極材料的r值為0.13?-?0.25；和/或，

20、所述第二負(fù)極材料的r50值為1.0?-?1.4；

21、其中，所述第二負(fù)極材料的r值為所述第二負(fù)極材料的r90值和所述第二負(fù)極材料的r10值之差與所述第二負(fù)極材料r50值的比值；

22、將所述第二負(fù)極材料多個(gè)顆粒的id/ig從小至大進(jìn)行累計(jì)，當(dāng)id/ig累計(jì)值達(dá)到id/ig總值的10%所對(duì)應(yīng)的id/ig為所述第二負(fù)極材料的r10，當(dāng)id/ig累計(jì)值達(dá)到id/ig總值的50%所對(duì)應(yīng)的id/ig為所述第二負(fù)極材料的r50，當(dāng)id/ig累計(jì)值達(dá)到id/ig總值的90%所對(duì)應(yīng)的id/ig為所述第二負(fù)極材料的r90；

23、所述第二負(fù)極材料單個(gè)顆粒的拉曼光譜中，拉曼位移為1300cm-1~?1380cm-1范圍內(nèi)峰的強(qiáng)度為id，拉曼位移為1520cm-1~?1590cm-1范圍內(nèi)峰的強(qiáng)度為ig。

24、由此，第二負(fù)極材料的上述r值范圍可以提高第二石墨材料表面包覆層的均勻性，有利于提高鋰離子更均勻地傳導(dǎo)至第二石墨材料晶格內(nèi)嵌入，從而提高了二次電池的動(dòng)力學(xué)性能。

25、第二負(fù)極材料的上述r50值范圍，一方面有利于提升第二負(fù)極材料表面的無(wú)序度，為鋰離子傳導(dǎo)提供更多的通道或空間，提高二次電池的快充性能，另一方面減少了第二負(fù)極材料表面無(wú)序度增大對(duì)二次電池的高溫存儲(chǔ)容量的影響。

26、在任意實(shí)施方式中，所述第一石墨材料的粉體oi值大于6且小于等于25或者大于10且小于等于25，所述第一石墨材料的粉體oi值為所述第一石墨材料的xrd譜圖中004晶面特征衍射峰與110晶面特征衍射峰的峰面積比值。

27、由此，第一負(fù)極材料中的第一石墨材料采用高容量、oi值大于10且小于等于25的各向異性石墨材料，以與第二負(fù)極材料相互匹配和平衡來(lái)提高二次電池的整體能量密度。

28、在任意實(shí)施方式中，所述第一石墨材料包括一次顆粒。由此，第一負(fù)極材料中的第一石墨材料包括一次顆粒，有利于與第二負(fù)極材料相互匹配和平衡來(lái)提升二次電池的能量密度。

29、在任意實(shí)施方式中，所述第一石墨材料中的一次顆粒的平均粒徑為8?-?19?μm。由此，第一負(fù)極材料中的第一石墨材料包括大粒徑的一次顆粒，有利于與第二負(fù)極材料相互匹配以提升二次電池的能量密度。

30、在任意實(shí)施方式中，所述第一石墨材料還包括二次顆粒，所述第一石墨材料中的二次顆粒在所述第一石墨材料顆?？倲?shù)量中的占比為35%?-?90%或50%?-?80%。由此，在第一負(fù)極材料中的第一石墨材料中添加二次顆粒，一方面可以為鋰離子傳輸提供更多的通道以提升二次電池的動(dòng)力學(xué)性能，另一方面可以減少二次顆粒占比增大對(duì)于電池能量密度的影響。

31、在一些實(shí)施方式中，所述第一負(fù)極活性層還包括天然石墨材料。由此，第一負(fù)極材料中采用天然石墨材料，天然石墨材料的結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在很多孔隙使得天然材料與電解液的接觸良好，有利于提升二次電池的動(dòng)力學(xué)性能。

32、本技術(shù)第二方面提供一種用于鋰二次電池的負(fù)極極片，包括負(fù)極集流體、位于所述負(fù)極集流體至少一側(cè)的第一負(fù)極活性層及位于所述第一負(fù)極活性層遠(yuǎn)離所述負(fù)極集流體一側(cè)的第二負(fù)極活性層；所述第一負(fù)極活性層包括第一負(fù)極材料，所述第二負(fù)極活性層包括第二負(fù)極材料，所述第一負(fù)極材料包括第一石墨材料，所述第二負(fù)極材料包括第二石墨材料；

33、所述第二石墨材料的粉體oi值為1?-?10，所述第二石墨材料的粉體oi值為所述第二石墨材料的xrd譜圖中004晶面特征衍射峰與110晶面特征衍射峰的峰面積比值；所述第二石墨材料包括二次顆粒；

34、所述第一負(fù)極材料的克容量大于所述第二負(fù)極材料的克容量；所述第二負(fù)極材料的克容量為345?-?365?mah/g；其中，所述第一負(fù)極材料的克容量或所述第二負(fù)極材料的克容量為鋰二次電池的放電容量與所述第一負(fù)極材料或所述第二負(fù)極材料的質(zhì)量的比值，所述鋰二次電池的放電容量是所述鋰二次電池在常溫下以0.05c從2.0v恒流放電至5mv獲得的放電容量；

35、所述第一負(fù)極材料在150mpa下的粉體壓實(shí)密度大于所述第二負(fù)極材料在150mpa下的粉體壓實(shí)密度；所述第一負(fù)極材料在150mpa下的粉體壓實(shí)密度為1.70?-?2.10?g/cm3。

36、由此，本技術(shù)在克容量高、oi值較大（大于10且小于等于25）的各向異性石墨材料基礎(chǔ)上，通過(guò)造粒成二次顆粒使第二石墨材料的oi值降低至1?-?10，同時(shí)保持345?-?365mah/g的高克容量，其與各向同性石墨材料相比，材料克容量更高；第二負(fù)極材料采用高克容量第二石墨材料的同時(shí)，使第一負(fù)極材料的克容量和粉體壓實(shí)密度高于第二負(fù)極材料并使第一負(fù)極材料的粉體壓實(shí)密度為1.70?-?2.10?g/cm3，有利于使第一負(fù)極材料和第二負(fù)極材料對(duì)于二次電池整體能量密度的貢獻(xiàn)相互匹配和平衡；并且，第二負(fù)極材料中采用第二石墨材料的二次顆粒為鋰離子傳輸提供了更多的通道；從而有利于在保障二次電池高動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)提升二次電池的能量密度。

37、在任意實(shí)施方式中，所述第二石墨材料的粉體oi值大于1.1且小于等于10；和/或，

38、所述第二負(fù)極材料的克容量為350?-?365?mah/g。

39、在任意實(shí)施方式中，所述第一負(fù)極材料與所述第二負(fù)極材料在150mpa下的粉體壓實(shí)密度的差值為0.05?-?0.60?g/cm3；和/或，

40、所述第一負(fù)極材料與所述第二負(fù)極材料的克容量的差值為5?-?36.3?mah/g或5?-25?mah/g。

41、在任意實(shí)施方式中，所述第二石墨材料中的所述二次顆粒在所述第二石墨材料顆?？倲?shù)量中的占比為35%?-?90%或58%?-?89%；和/或，

42、所述第二石墨材料還包括一次顆粒，并且，所述第二石墨材料中的所述二次顆粒的平均粒徑與所述一次顆粒的平均粒徑的比值為1.1?–?3.4；和/或，

43、所述第二石墨材料中的所述二次顆粒的平均粒徑為8μm?–?25.3μm或8μm?-?16μm。

44、在任意實(shí)施方式中，所述第二石墨材料的表面具有包覆層，所述包覆層包括碳元素；和/或，

45、所述包覆層的厚度大于0nm且≤500?nm。

46、在任意實(shí)施方式中，所述第二負(fù)極材料的r值為0.13?-?0.25；和/或，

47、所述第二負(fù)極材料的r50值為1.0?-?1.4；

48、其中，所述第二負(fù)極材料的r值為所述第二負(fù)極材料的r90值和所述第二負(fù)極材料的r10值之差與所述第二負(fù)極材料r50值的比值；

49、將所述第二負(fù)極材料多個(gè)顆粒的id/ig從小至大進(jìn)行累計(jì)，當(dāng)id/ig累計(jì)值達(dá)到id/ig總值的10%所對(duì)應(yīng)的id/ig為所述第二負(fù)極材料的r10，當(dāng)id/ig累計(jì)值達(dá)到id/ig總值的50%所對(duì)應(yīng)的id/ig為所述第二負(fù)極材料的r50，當(dāng)id/ig累計(jì)值達(dá)到id/ig總值的90%所對(duì)應(yīng)的id/ig為所述第二負(fù)極材料的r90；

50、所述第二負(fù)極材料單個(gè)顆粒的拉曼光譜中，拉曼位移為1300cm-1~?1380cm-1范圍內(nèi)峰的強(qiáng)度為id，拉曼位移為1520cm-1~?1590cm-1范圍內(nèi)峰的強(qiáng)度為ig。

51、在任意實(shí)施方式中，所述第一石墨材料的粉體oi值大于6且小于等于25或者大于10且小于等于25，所述第一石墨材料的粉體oi值為所述第一石墨材料的xrd譜圖中004晶面特征衍射峰與110晶面特征衍射峰的峰面積比值。

52、在任意實(shí)施方式中，所述第一石墨材料包括一次顆粒；和/或，

53、所述第一石墨材料中的一次顆粒的平均粒徑為8?-?19?μm；和/或，

54、所述第一石墨材料還包括二次顆粒，所述第一石墨材料中的二次顆粒在所述第一石墨材料顆?？倲?shù)量中的占比為35%?-?90%或50%?-?80%。

55、在任意實(shí)施方式中，所述第一負(fù)極活性層還包括天然石墨材料。

56、本技術(shù)第三方面提供一種用電裝置，包括本技術(shù)第一方面的鋰二次電池。