1.本技術(shù)涉及電池材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種負(fù)極活性材料、負(fù)極極片、鋰離子電池和用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

2.混合動(dòng)力汽車(hev)既可以降低油耗，又可以保持傳統(tǒng)燃油車?yán)m(xù)航里程的優(yōu)勢，在新能源汽車完全取代傳統(tǒng)燃油車之前，混合動(dòng)力汽車無疑是過渡時(shí)期的最佳選擇之一。這也對鋰離子電池的超大電流充放電能力提出了更高的要求，現(xiàn)有應(yīng)用在混合動(dòng)力汽車的鋰離子電池一般可以達(dá)到35c以上電流脈沖充電和40c以上電流脈沖放電，但仍無法滿足更高的功率性能以及更大的充放電倍率需求。

3.有鑒于此，特提出本技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本技術(shù)的主要目的在于提供一種負(fù)極活性材料、負(fù)極極片、鋰離子電池和用電設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的負(fù)極活性材料制備得到的鋰離子電池?zé)o法滿足更高的功率性能以及更大充放電倍率需求的技術(shù)問題。

5.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本技術(shù)的第一個(gè)方面，提供了一種負(fù)極活性材料，該負(fù)極活性材料的吸收值為30～100ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料。

6.進(jìn)一步地，上述負(fù)極活性材料的比表面積為1.0～8.0m2/g，該負(fù)極活性材料的d50為5～15μm，優(yōu)選為5～12μm。

7.進(jìn)一步地，上述負(fù)極活性材料的吸油值為35～70ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料。

8.進(jìn)一步地，上述負(fù)極活性材料包括人造石墨、天然石墨、軟碳或硬碳中的至少一種。

9.進(jìn)一步地，上述人造石墨表面含有碳材料包覆層。

10.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本技術(shù)的第二個(gè)方面，還提供了一種負(fù)極極片，該負(fù)極極片包括集流體以及設(shè)置在集流體至少一個(gè)表面上的負(fù)極涂層，該負(fù)極涂層包括上述第一個(gè)方面提供的任一種負(fù)極活性材料。

11.進(jìn)一步地，上述負(fù)極涂層的oi值為1～20，壓實(shí)密度為1.1～1.5g/cm3，面密度為2～7mg/cm2。

12.根據(jù)本技術(shù)的第三個(gè)方面，還提供了一種鋰離子電池，該鋰離子電池包括負(fù)極極片、隔膜和正極極片，該負(fù)極極片的阻抗與正極極片的阻抗的比值m滿足：0.5≤m≤3.0，其中，負(fù)極極片為上述第二方面提供的任一種負(fù)極極片。

13.進(jìn)一步地，0.6≤m≤2.05，優(yōu)選為0.7≤m≤1.45。

14.進(jìn)一步地，上述正極極片包括正極涂層，正極涂層包括正極活性材料，該正極活性材料的吸油值為17～60ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料。

15.進(jìn)一步地，上述正極活性材料包括鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物、鋰鎳錳氧化物、鋰鎳鈷錳氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物或橄欖石結(jié)構(gòu)的含鋰磷酸鹽中的至少一種。

16.本技術(shù)的第四個(gè)方面，還提供了一種用電設(shè)備，該用電設(shè)備包括上述第三方面提供的任一種鋰離子電池。

17.應(yīng)用本技術(shù)的技術(shù)方案，采用本技術(shù)提供的吸油值為30～100ml鄰苯二甲酸二丁酯/100負(fù)極活性材料的負(fù)極活性材料制備而成的鋰離子電池具備優(yōu)異的大倍率充放電性能、功率性能以及高溫存儲性能，能夠有效滿足混合動(dòng)力汽車對于鋰離子電池的需求，具備廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

18.構(gòu)成本技術(shù)的一部分的說明書附圖用來提供對本技術(shù)的進(jìn)一步理解，本技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對本技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：

19.圖1示出了根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例中鋰離子電池放電過程中鋰離子在正極和負(fù)極之間傳質(zhì)示意圖。

具體實(shí)施方式

20.需要說明的是，在不沖突的情況下，本技術(shù)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本技術(shù)。

21.需要說明的是，在不沖突的情況下，本技術(shù)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本技術(shù)。

22.如本技術(shù)背景技術(shù)所分析的，現(xiàn)有鋰離子電池的脈沖充電和脈沖放電無法滿足更高的功率性能以及更大充放電倍率的需求。為了解決該問題，本技術(shù)提供了一種負(fù)極活性材料、負(fù)極極片、鋰離子電池和用電設(shè)備。

23.在本技術(shù)的一種實(shí)施方式中，提供了一種負(fù)極活性材料，該負(fù)極活性材料的吸油值為30～100ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料。

24.本技術(shù)所使用的負(fù)極活性材料的吸油值指的是100g負(fù)極活性材料所能吸收的鄰苯二甲酸二丁酯的體積。如，負(fù)極活性材料的吸油值為30～100ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料，指的是100g負(fù)極活性材料能夠吸收30～100ml的鄰苯二甲酸二丁酯。

25.負(fù)極活性材料的吸油值主要與負(fù)極活性材料可接觸油劑(鄰苯二甲酸二丁酯)的表面積大小、活性材料顆粒堆積孔隙結(jié)構(gòu)以及分布有關(guān)。吸油值可以很好的表征負(fù)極活性材料在電極中的可反應(yīng)面積、電解液在顆?？紫吨械囊合鄶U(kuò)散等行為，這些都與鋰離子電池的功率性能發(fā)揮及大倍率充放電性能有關(guān)。吸油值過小，負(fù)極活性材料顆粒不易分散，漿料易沉降，不利于鋰離子的擴(kuò)散，使得傳質(zhì)電阻升高；吸油值過大，負(fù)極活性材料堆積密度低，易導(dǎo)致輥壓工序極片報(bào)廢，且吸油值過大，使得電極中的可反應(yīng)面積增大，引起副反應(yīng)的增加，惡化高溫存儲性能。

26.采用本技術(shù)提供的吸油值為30～100ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料的負(fù)極活性材料，能夠改善負(fù)極活性材料粉體顆粒堆積的孔隙通暢度，從而有利于提高鋰離子在負(fù)極活性材料層的擴(kuò)散速率，降低傳質(zhì)的阻抗值，進(jìn)而使得基于上述負(fù)極活性材料所制備而成的鋰離子電池具備優(yōu)異的大倍率充放電性能、功率性能以及高溫存儲性能，能夠

有效滿足混合動(dòng)力汽車對于鋰離子電池的需求，具備廣闊的應(yīng)用前景。

27.上述吸油值的測定方法可參考gb/t3780.2-2017中相關(guān)規(guī)定，在此不再贅述。

28.為了進(jìn)一步提高鋰離子電池的大倍率充放電性能以及功率性能，上述負(fù)極活性材料的比表面積為1.0～8.0m2/g，d50為5～15μm。

29.負(fù)極活性材料的比表面積越大，表面嵌鋰通道及反應(yīng)位點(diǎn)越多，越有利于鋰離子電池超大電流充放電，但比表面積過大，表面副反應(yīng)也越劇烈，會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池的高溫存儲壽命惡化。

30.在一些實(shí)施例中，負(fù)極活性材料的比表面積為3.0～6.0m2/g，以利于負(fù)極活性材料既能夠有利于鋰離子電池超大電流充放電，又能夠保證鋰離子電池具備更優(yōu)異的高溫存儲壽命。

31.上述d50表示小于此粒徑的負(fù)極活性材料顆粒的體積占所有負(fù)極活性材料顆粒的總體積的50％，其可通過激光衍射度分布測量儀(mastersizer 3000)進(jìn)行測量。負(fù)極活性材料的d50越大，固相擴(kuò)散路徑越大，不利于鋰離子電池超大電流充放電，負(fù)極活性材料的d50過小，不利于嵌鋰。當(dāng)負(fù)極活性材料的d50為5～15μm時(shí)，其制備得到的鋰離子電池具備更為優(yōu)異的超大電流充放電性能。

32.在一些實(shí)施例中，當(dāng)負(fù)極活性材料的d50為5～12μm時(shí)，其制備得到的鋰離子電池的超大電流充放電性能更佳。

33.為了進(jìn)一步提高鋰離子電池的超大電流充放電性能以及功率性能，負(fù)極活性材料的吸油值為35～70ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料。

34.典型但非限制性的，上述負(fù)極活性材料的吸油值如為30ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、35ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、40ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、45ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、50ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、55ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、60ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、65ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、70ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、80ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、90ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料、100ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料或任意兩個(gè)數(shù)值組成的范圍值；上述負(fù)極活性材料的比表面積如為1.0m2/g、1.5m2/g、1.8m2/g、2m2/g、3m2/g、4m2/g、5m2/g、6m2/g、7m2/g、8m2/g或任意兩個(gè)數(shù)值組成的范圍值；上述負(fù)極活性材料的d50如為5μm、6μm、7μm、8μm、10μm、12μm、15μm或任意兩個(gè)數(shù)值組成的范圍值。

35.上述負(fù)極活性材料的具體類型不作限制，任何滿足上述吸油值的負(fù)極活性材料均可。當(dāng)負(fù)極活性材料選自人造石墨、天然石墨、軟碳、硬碳中的任意一種或多種的混合物時(shí)，制備得到的鋰離子電池的功率性能更為優(yōu)異。

36.上述人造石墨的制備方法不作限制，任何能夠制備得到上述吸油值的人造石墨的制備方法均可。在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，上述人造石墨按照以下方法制備得到：將前驅(qū)體依次進(jìn)行熱處理、石墨化、包覆及碳化，得到人造石墨。

37.上述前驅(qū)體的具體類型不作限制，任何能夠制備得到人造石墨的前驅(qū)體類型均可，包括但不限于針狀焦、石油焦、瀝青焦或其它焦類中的任意一種或多種的組合。為了進(jìn)一步提高人造石墨的制備效率，前驅(qū)體為粉體狀，且其d50為3～13μm。

38.為了進(jìn)一步提高上述熱處理的效率，熱處理的溫度為400～700℃，時(shí)間為6～15h。

39.為了進(jìn)一步提高上述石墨化效率，上述石墨化的溫度為2000～3200℃，時(shí)間為20～60h。

40.上述包覆采用的包覆劑不作限制，任何能夠碳化生成碳的物質(zhì)均可，從進(jìn)一步提高包覆效率的角度出發(fā)，包覆劑選自石油瀝青、煤瀝青、高分子樹脂或生物質(zhì)材料中的任意一種或多種的混合物，高分子樹脂包括但不限于聚烯烴樹脂或丙烯酸樹脂，生物質(zhì)材料包括但不限于糖類物質(zhì)。

41.上述碳化的溫度為700～1800℃，時(shí)間為10～30h，以進(jìn)一步提高碳化效率。

42.為了避免在碳化的過程中引入氧等雜質(zhì)影響人造石墨的性能，上述碳化在惰性氣氛的保護(hù)下進(jìn)行，所述惰性氣氛包括氬氣、氦氣或氮?dú)庵械娜我庖环N或多種的混合氣體。

43.此外，為了避免包覆劑碳化后形成的殘?zhí)窟^多影響人造石墨的性能，包覆劑碳化后的殘?zhí)剂吭谌嗽焓械馁|(zhì)量占比為1％～5％。

44.在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，為了避免在人造石墨制備過程中引入的雜質(zhì)影響人造石墨的性能，上述人造石墨的制備方法還包括碳化后的篩分和除磁，以得到滿足上述吸油值的人造石墨。

45.典型但非限制性的，上述人造石墨過程中，熱處理的溫度如為400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃或任意兩個(gè)數(shù)值之間的范圍值，熱處理的時(shí)間如為6h、8h、10h、12h、15h或任意兩個(gè)數(shù)值之間的范圍值；石墨化的溫度如為2000℃、2200℃、2500℃、2800℃、3000℃、3200或任意兩個(gè)數(shù)值之間的范圍值，石墨化的時(shí)間如為20h、25h、30h、40h、50h、60h或任意兩個(gè)數(shù)值之間的范圍值；碳化的溫度如為700℃、800℃、900℃、1000℃、1200℃、1400℃、1500℃、1600℃、1800℃或任意兩個(gè)數(shù)值之間的范圍值，碳化的時(shí)間如為10h、12h、15h、20h、25h、30h或任意兩個(gè)數(shù)值之間的范圍值。

46.在本技術(shù)的另一實(shí)施方式中，還提供了一種負(fù)極極片，該負(fù)極極片包括集流體以及設(shè)置在集流體至少一個(gè)表面上的負(fù)極涂層，該負(fù)極涂層包括負(fù)極活性材料，該負(fù)極活性材料為上述第一種典型實(shí)施方式中提供的任一種負(fù)極活性材料。

47.應(yīng)用本技術(shù)的技術(shù)方案，采用具備特定吸油值的負(fù)極活性材料的負(fù)極極片制備得到鋰離子電池具備優(yōu)異的大倍率充放電性能、功率性能以及高溫存儲性能，能夠有效滿足混合動(dòng)力汽車對于鋰離子電池的需求，具備廣闊的應(yīng)用前景。

48.上述負(fù)極極片的負(fù)極涂層還包括導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑，導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑的種類和含量不作具體限制，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇，負(fù)極集流體的種類也不作限制，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇，如負(fù)極集流體為銅箔。

49.為了進(jìn)一步提高鋰離子電池的功率性能以及更大充放電倍率性能，上述負(fù)極涂層的oi值為1～20，壓實(shí)密度為1.1～1.5g/cm3，面密度為2～7mg/cm2。

50.上述oi值用于表征負(fù)極涂層的晶相指數(shù)，oi＝c004/c110，其中，c004為負(fù)極涂層的x衍射圖譜中004特征衍射峰的峰面積，c110為負(fù)極涂層的x衍射圖譜中110特征衍射峰的峰面積。負(fù)極涂層的oi值越小，可供活性離子嵌入的端面越多，電池的動(dòng)力學(xué)性能越好，越有利于電池的大倍率充電。但負(fù)極涂層可供活性離子嵌入的端面增大到一定程度，會(huì)導(dǎo)致負(fù)極涂層不耐電解液等有機(jī)溶劑的剝離，電池的首次庫倫效率和不可逆容量損失增大，影響電池的循環(huán)壽命，同時(shí)負(fù)極涂層各向同性度的增加還會(huì)導(dǎo)致電池能量密度降低，負(fù)極涂層的oi值為1～20時(shí)，負(fù)極極片既能夠保持負(fù)極活涂層與集流體粘附的穩(wěn)定性，又能夠保持

優(yōu)異的動(dòng)力學(xué)性能。

51.上述負(fù)極涂層的面密度主要影響電解液在負(fù)極極片中的浸潤和擴(kuò)散。面密度越小，電解液由負(fù)極極片表面擴(kuò)散至底層的路程越短，濃差極化越小，越有利于電池大電流充放電性能的發(fā)揮。但是壓實(shí)密度過大，不利于電解液浸潤負(fù)極極片，液相的擴(kuò)散速率受到限制，從而進(jìn)一步影響電池的循環(huán)性能。負(fù)極涂層的壓實(shí)密度為1.1～1.5g/cm3，既能夠保證電池具有較高的能量密度，又能夠利于電解液浸潤負(fù)極極片，從而使得電池能夠具備優(yōu)異的循環(huán)性能。

52.典型但非限制性的，負(fù)極涂層的oi值如為1、2、5、8、10、12、15、18、20或任意兩個(gè)數(shù)值組成的范圍值；負(fù)極涂層的壓實(shí)密度如為1.1g/cm3、1.2g/cm3、1.3g/cm3、1.4g/cm3、1.5g/cm3或任意兩個(gè)數(shù)值組成的范圍值；負(fù)極涂層的面密度如為2mg/cm2、3mg/cm2、4mg/cm2、5mg/cm2、6mg/cm2、7mg/cm2或任意兩個(gè)數(shù)值組成的范圍值。

53.在本技術(shù)的另一實(shí)施方式中，還提供了一種鋰離子電池，該鋰離子電池包括正極極片、隔膜和負(fù)極極片，該負(fù)極極片的阻抗與正極極片的阻抗的比值m滿足：0.5≤m≤3.0，其中負(fù)極極片為上述負(fù)極極片。

54.在本技術(shù)一些實(shí)施例中，負(fù)極極片的阻抗在0.8～2.5ω之間，正極極片的阻抗在0.8～2.5ω。

55.應(yīng)用本技術(shù)的技術(shù)方案，本技術(shù)提供的鋰離子電池采用具備特定吸油值的負(fù)極活性材料制備的負(fù)極極片制備而成，且負(fù)極極片的阻抗與正極極片的阻抗的比值m為0.5～3.0，使得該鋰離子電池不僅具備優(yōu)異的大倍率充放電性能和功率性能，而且具備優(yōu)異的高溫存儲性能，同時(shí)還能夠降低析鋰風(fēng)險(xiǎn)，能夠有效滿足混合動(dòng)力汽車對于鋰離子電池的需求，具備廣闊的應(yīng)用前景。

56.極片的傳質(zhì)阻抗r為鋰離子在多孔電極中的阻抗，與鋰離子電池功率性能發(fā)揮及大倍率充放電性能相關(guān)。常溫大倍率充放電條件下，極片的傳質(zhì)阻抗r對性能影響增大。如圖1所示，在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，鋰離子電池在放電過程中，鋰離子由負(fù)極極片孔隙通過隔膜，進(jìn)入正極極片孔隙中，鋰離子的濃度存在一定的梯度，且電流越大，濃度梯度越大，濃差極化越明顯。若負(fù)極極片的阻抗與正極極片的阻抗相差過大，會(huì)加劇傳質(zhì)過程濃差極化，導(dǎo)致功率性能下降，當(dāng)負(fù)極極片的阻抗與正極極片的阻抗相差不太大時(shí)，鋰離子電池具備優(yōu)異的功率性能和超大電流充放電性能。當(dāng)負(fù)極極片的阻抗與正極極片的阻抗的比值m過大時(shí)，負(fù)極極片的傳質(zhì)阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正極極片的阻抗，鋰離子在大倍率充電時(shí)可迅速由正極極片涌向負(fù)極極片，但負(fù)極極片的傳質(zhì)阻抗大，負(fù)極極片表面的鋰離子則可能因無法及時(shí)進(jìn)入負(fù)極極片空隙而在負(fù)極極片表面析出，增加析鋰風(fēng)險(xiǎn)。

57.其中，負(fù)極極片和正極極片的阻抗可通過在電化學(xué)工作站上測試得到，具體是在25±5℃的條件下，利用電化學(xué)工作站測試極片的電化學(xué)阻抗eis，獲得負(fù)極極片和正極極片的阻抗，其中在阻抗測試時(shí)的擾動(dòng)交流電的頻率為300khz～0.2hz，振幅為±5mv。負(fù)極極片的阻抗與正極極片的阻抗的比值m＝負(fù)極極片阻抗/正極極片阻抗。上述阻抗測試方法僅作為舉例，而不作為限定，本領(lǐng)域可以采用現(xiàn)有任何阻抗測試方法進(jìn)行阻抗測試，例如采用單探針測試儀、雙探針測試儀或者四探針測試儀來測試正極極片和負(fù)極極片的阻抗值。

58.為了進(jìn)一步提高鋰離子電池大倍率充放電性能，以及減小正極極片的阻抗與負(fù)極極片的阻抗差值的角度出發(fā)，正極極片包括正極涂層，正極涂層中的正極活性材料的吸油

值為17～60ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料。

59.上述正極活性材料的類型不作限制，任何滿足上述吸油值的正極活性材料均可，包括但不限于鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物、鋰鎳錳氧化物、鋰鎳鈷錳氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物、橄欖石結(jié)構(gòu)的含鋰磷酸鹽中的任意一種或多種的混合物。

60.上述正極極片的正極涂層還包括導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑，導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑的種類和含量不作具體限制，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇，正極集流體的種類也不作限制，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇，如，正極集流體可為鋁箔。

61.上述隔膜的種類不作限制，包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯以及多種材質(zhì)隔膜形成的多層復(fù)合膜。

62.上述鋰離子電池還包括電解液，電解液的具體種類和組成也不做限制，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

63.為了進(jìn)一步提高鋰離子電池大倍率充放電性能以及進(jìn)一步降低析鋰風(fēng)險(xiǎn)，0.6≤m≤2.05，尤其是當(dāng)0.7≤m≤1.45時(shí)，鋰離子電池大倍率充放電性能更為優(yōu)異，析鋰風(fēng)險(xiǎn)更低。

64.在另一實(shí)施例中，在本技術(shù)提供的鋰離子電池中，m如為0.5、0.6、0.7、0.8、1.0、1.2、1.45、1.5、1.8、2.0、2.05、2.5、3.0或任意兩個(gè)數(shù)值組成的范圍值，正極活性材料的吸油值如為17ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料、20ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料、25ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料、30ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料、35ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料、40ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料、45ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料、50ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料、55ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料、60ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料或任意兩個(gè)數(shù)值組成的范圍值。

65.在本技術(shù)的另一實(shí)施方式中，還提供了一種用電設(shè)備，該用電設(shè)備包括上述鋰離子電池。

66.上述用電設(shè)備可以為但不限于電動(dòng)汽車、電瓶車、輪船、航天器、手機(jī)、平板、筆記本電腦、電動(dòng)玩具、電動(dòng)工具等。其中，航天器可以包括飛機(jī)、火箭、航天飛機(jī)和宇宙飛船等；電動(dòng)玩具可以包括固定式或移動(dòng)式的電動(dòng)玩具，例如，電動(dòng)坦克玩具、游戲機(jī)、電動(dòng)汽車玩具、電動(dòng)輪船玩具和電動(dòng)飛機(jī)玩具等。

67.下面將結(jié)合實(shí)施例和對比例，進(jìn)一步說明本技術(shù)的有益效果。

68.實(shí)施例1

69.本實(shí)施例提供了一種鋰離子電池，其按照如下步驟制備得到：

70.(1)制備正極極片

71.將鎳鈷錳氫氧化物(摩爾比ni：co：mn＝60:20:20)、氫氧化鋰按照1:1.025的摩爾比在混料機(jī)中混合，在氧氣氛圍下，將混合的物料在普通箱式爐中以700℃溫度煅燒8h，之后進(jìn)行冷卻、粉碎以及過篩處理，得到吸油值為45ml的lini0.6co0.2mn0.2o2正極活性材料。將所制備得到的正極活性材料與導(dǎo)電炭黑、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯(pvdf)按照質(zhì)量比95:3:2混合，加入溶劑n-甲基吡咯烷酮，在攪拌機(jī)作用下攪拌至體系呈均一狀態(tài)，得到正極漿料；將正極漿料均勻涂覆在正極集流體鋁箔上，置于烘箱中干燥后，依次進(jìn)行輥壓和分切，得到正極極片。

72.(2)制備負(fù)極極片

73.將150克d50為9μm的針狀焦樣品裝入坩堝中，并在馬弗爐中以500℃對樣品進(jìn)行煅燒，煅燒時(shí)間為7h，之后將馬弗爐的溫度提高到2500℃進(jìn)行高溫碳化，碳化時(shí)間為30h。碳化結(jié)束并待樣品冷卻后，取出轉(zhuǎn)移至球磨設(shè)備中，對樣品進(jìn)行球磨后過篩處理，得到d50為8μm、比表面積為6m2/g、吸油值為50ml的人造石墨，將所制得的人造石墨、導(dǎo)電炭黑、增稠劑羧甲基纖維素(cmc)、粘結(jié)劑丁苯橡膠(sbr)按照質(zhì)量比96.4:1:1.2:1.4混合加入溶劑去離子水，在攪拌機(jī)作用下攪拌至體系呈均一狀，得到負(fù)極漿料；將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔上，置于烘箱中干燥后，依次進(jìn)行輥壓和分切，得到具有負(fù)極涂層的負(fù)極極片，其中負(fù)極極片中負(fù)極涂層的io值為10、壓實(shí)密度為1.3g/cm3、面密度為5mg/cm2。

74.(3)制備鋰離子電池

75.將正極極片、隔離膜和負(fù)極極片按照次序卷繞得到裸電芯，將裸電芯置于外包裝殼中，真空干燥后注入電解液，靜置、化成、整形、分容，得到鋰離子電池，其中，負(fù)極極片阻抗與正極極片阻抗的比值m為1。

76.實(shí)施例2-30以及對比例1-2，與實(shí)施例1不同的是，調(diào)整鋰離子電池的相關(guān)參數(shù)，詳見表1。其中：

77.實(shí)施例2-6以及對比例1-2可通過調(diào)節(jié)針狀焦樣品的碳化時(shí)間來獲得不同吸油值的人造石墨。

78.實(shí)施例6-9可通過調(diào)節(jié)過篩目數(shù)來獲得不同d50的人造石墨。

79.實(shí)施例10-13可通過調(diào)節(jié)研磨時(shí)間獲得不同比表面積的人造石墨。

80.實(shí)施例14-17可通過調(diào)節(jié)碳化溫度獲得不同oi值的負(fù)極極片。

81.實(shí)施例18-19可通過控制輥壓壓力大小來獲得不同壓實(shí)密度的負(fù)極極片。

82.實(shí)施例20-21可通過控制負(fù)極漿料的涂布質(zhì)量獲得不同面密度的負(fù)極涂層。

83.實(shí)施例22-24可通過控制鎳鈷錳氫氧化物和氫氧化鋰混合物料的煅燒溫度獲得不同吸油值的正極材料。

84.實(shí)施例25-29可通過控制正極極片的厚度獲得不同阻抗的正極極片，從而得到不同的負(fù)極極片阻抗與正極極片阻抗的比值。

85.實(shí)施例30與實(shí)施例1不同的是，將針狀焦替換為煤焦油瀝青，煅燒溫度替換為300℃，碳化溫度替換為800℃，制備得到的是軟碳。

86.實(shí)施例31與實(shí)施例1不同的是，直接將天然石墨進(jìn)行球磨后過篩。

87.實(shí)施例32與實(shí)施例1不同的是；將針狀焦替換為葡萄糖，煅燒溫度替換為240℃，碳化溫度替換為1100℃，制備得到的是硬碳。

88.對上述實(shí)施例和對比例所制備得到的鋰離子電池進(jìn)行測試，測試方式如下：

89.1)鋰離子電池最大充電倍率、最大放電倍率測試：

90.在25±5℃，50％soc下，采用xc的電流放電10s，檢測此時(shí)電池電壓，若電壓達(dá)到2.5至2.55v之間，則此時(shí)的xc為最大放電倍率。

91.在25±5℃，50％soc下，采用yc的電流充電10s，檢測此時(shí)電池電壓，若電壓達(dá)到4.25至4.3v之間，則此時(shí)的yc為最大充電倍率。

92.2)鋰離子電池60℃存儲30d容量保持率測試：在60℃下，測試鋰離子電池的初始容量c0，充放電電流為1c/1c，再將鋰離子電池調(diào)至80％soc，置于烘箱中存儲30d(天)，1c/1c

測試存儲后的容量c1，計(jì)算60℃30d容量保持率＝c1/c0。

93.采集測試數(shù)據(jù)，獲得測試結(jié)果，測試結(jié)果如表2所示。

94.表1

[0095][0096][0097]

表2

[0098] 最大充電倍率c最大放電倍率c60℃30d容量保持率％實(shí)施例144.555.693.5實(shí)施例241.951.291.1實(shí)施例344.153.193.0實(shí)施例444.955.793.9實(shí)施例544.555.886.7實(shí)施例645.055.892.4實(shí)施例745.755.992.8

實(shí)施例844.655.093.6實(shí)施例942.652.694.1實(shí)施例1040.650.294.2實(shí)施例1145.054.593.8實(shí)施例1243.854.793.7實(shí)施例1346.055.890.0實(shí)施例1440.849.889.7實(shí)施例1543.552.692.8實(shí)施例1644.253.893.1實(shí)施例1740.648.690.2實(shí)施例1842.651.090.6實(shí)施例1941.850.891.2實(shí)施例2045.056.093.6實(shí)施例2140.949.993.1實(shí)施例2242.552.894.6實(shí)施例2344.055.294.0實(shí)施例2444.855.992.3實(shí)施例2542.552.491.1實(shí)施例2644.155.293.1實(shí)施例2744.655.793.6實(shí)施例2841.952.691.2實(shí)施例2940.851.290.6實(shí)施例3041.552.390.2實(shí)施例3144.255.493.1實(shí)施例3243.651.990.8對比例135.642.883.6對比例238.246.979.2

[0099]

從以上實(shí)施例和對比例的測試結(jié)果可以看出，本技術(shù)上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

[0100]

本技術(shù)提供的鋰離子電池采用具備特定吸油值的負(fù)極活性材料制備的負(fù)極極片制備而成，且負(fù)極極片的阻抗與正極極片的阻抗的比值m為0.5～3.0，使得該鋰離子電池不僅具備優(yōu)異的大倍率充放電性能和功率性能，而且具備優(yōu)異的高溫存儲性能，同時(shí)還能夠降低析鋰風(fēng)險(xiǎn)。從對比例1、2的測試數(shù)據(jù)來看，當(dāng)負(fù)極活性材料的吸油值小于30ml，那么電池的最大充電倍率c發(fā)生惡化，當(dāng)負(fù)極活性材料的吸油值大于100ml，那么電池的高溫30天容量保持率發(fā)生惡化。

[0101]

以上所述僅為本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本技術(shù)，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本技術(shù)可以有各種更改和變化。凡在本技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種負(fù)極活性材料，其特征在于，所述負(fù)極活性材料的吸油值為30～100ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極活性材料，其特征在于，所述負(fù)極活性材料的比表面積為1.0～8.0m2/g，所述負(fù)極活性材料的d50為5～15μm，優(yōu)選為5～12μm；優(yōu)選地，所述負(fù)極活性材料的吸油值為35～70ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極活性材料，其特征在于，所述負(fù)極活性材料包括人造石墨、天然石墨、軟碳或硬碳中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的負(fù)極活性材料，其特征在于，所述人造石墨表面含有碳材料包覆層。5.一種負(fù)極極片，其特征在于，所述負(fù)極極片包括集流體以及設(shè)置在所述集流體至少一個(gè)表面上的負(fù)極涂層，所述負(fù)極涂層包括權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的負(fù)極活性材料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的負(fù)極極片，其特征在于，所述負(fù)極涂層的oi值為1～20，壓實(shí)密度為1.1～1.5g/cm3，面密度為2～7mg/cm2。7.一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括權(quán)利要求5或6所述的負(fù)極極片、隔膜和正極極片，其特征在于，所述負(fù)極極片的阻抗與所述正極極片的阻抗的比值m滿足：0.5≤m≤3.0。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池，其特征在于，0.6≤m≤2.05，優(yōu)選為0.7≤m≤1.45。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極極片包括正極涂層，正極涂層包括正極活性材料，所述正極活性材料的吸油值為17～60ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g正極活性材料；所述正極活性材料包括鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物、鋰鎳錳氧化物、鋰鎳鈷錳氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物或橄欖石結(jié)構(gòu)的含鋰磷酸鹽中的至少一種。10.一種用電設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的鋰離子電池。

技術(shù)總結(jié)

本申請?zhí)峁┝艘环N負(fù)極活性材料、負(fù)極極片、鋰離子電池和用電設(shè)備。本申請?zhí)峁┑呢?fù)極活性材料的吸油值為30～100mL鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料。本申請?zhí)峁┑呢?fù)極極片包括集流體以及設(shè)置在集流體至少一個(gè)表面上的負(fù)極涂層，該負(fù)極涂層包括上述負(fù)極活性材料。采用本申請?zhí)峁┑奈椭禐?0～100mL鄰苯二甲酸二丁酯/100g負(fù)極活性材料的負(fù)極活性材料制備而成的鋰離子電池具備優(yōu)異的大倍率充放電性能、功率性能以及高溫存儲性能，能夠有效滿足混合動(dòng)力汽車對于鋰離子電池的需求，具備廣闊的應(yīng)用前景。備廣闊的應(yīng)用前景。備廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：徐莉娟 喬萬春 褚春波

受保護(hù)的技術(shù)使用者：欣旺達(dá)電動(dòng)汽車電池有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.07.07

技術(shù)公布日：2022/9/2