一种二次电池及其应用的制作方法

本申请涉及锂离子电池，尤其涉及一种二次电池及其应用。

背景技术：

1、锂离子电池凭借高能量密度、长循环寿命、低自放电率等核心优势，已成为新能源汽车、电化学储能系统、便携式电子设备等领域的核心储能器件，随着应用场景的持续拓展，其在高寒地区交通、户外低温储能、极地探测设备等低温工况下的应用需求日趋迫切。

2、然而，低温工况会对锂离子电池的电化学性能与安全稳定性造成多重显著负面影响。一方面，电解液在低温环境中粘度急剧飙升，锂离子溶剂化鞘层厚度大幅增加，使锂离子传输速率呈指数级下降，还会增大电极与电解液界面间的电荷转移阻力，引发极化效应，使电池倍率性能急剧衰减，无法实现高效快充；另一方面，低温下大量锂离子无法及时嵌入负极晶格内部，在负极表面被还原并析出金属锂，形成锂枝晶。这些锂枝晶会随着循环次数的增加不断生长、延伸，极易刺穿隔膜，引发电池内部短路。上述问题导致锂离子二次电池在低温环境下既无法满足高效快充的使用需求，其安全可靠性也难以得到有效保障。

3、基于此，开发一款在低温工况下兼具优异快充性能与高安全可靠性的锂离子二次电池，对突破锂离子电池的低温应用瓶颈、拓宽其应用边界具有至关重要的意义。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种二次电池，实现正负极动力学的动态平衡，抑制负极表面金属锂析出并同步提升其快充性能。

2、本申请实施例还提供一种用电设备，包括上述二次电池，可实现多元化的应用场景。

3、第一方面，本申请实施例提供一种二次电池，所述二次电池包括正极片和负极片，所述正极片包括正极材料，所述负极片包括负极材料；

4、所述正极材料包括磷酸铁锂，所述负极材料包括石墨基材料；

5、所述正极片的平均直流内阻占所述二次电池的平均直流内阻的比值为a；

6、所述正极材料的dv50粒径与所述负极材料的dv50粒径的比值为b；

7、n=a×b，其中，0.009≤n≤0.252。

8、第二方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括所述的二次电池。

9、本申请实施例提供二次电池，通过正负极材料与正负极片的物理化学参数间的系统匹配，建立正极片平均直流内阻与二次电池平均直流内阻的比值a、与正负极dv50粒径的比值b的关系式n=a×b，同时n满足0.009≤n≤0.252，实现正负极动力学的动态平衡，实现在低温环境下抑制析锂，并显著提升二次电池的低温快充性能。

1.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括正极片和负极片，所述正极片包括正极材料层，所述正极材料层包括正极材料；所述负极片包括负极材料层，所述负极材料层包括负极材料；

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，0.03≤n≤0.108。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，0.2≤a≤0.7；和/或，

4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，0.3≤a≤0.6；和/或，

5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述正极片的平均直流内阻为30~200mω；和/或，

6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述负极材料的dv50粒径为5~15μm。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，-10℃时，所述正极片的直流内阻为50~200mω；和/或，

8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，0℃时，所述正极片的直流内阻为20~200mω；和/或，

9.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述磷酸铁锂的制备包括：将原料混合物进行包括高温烧结处理的步骤；

10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，所述磷酸铁的fe/p值为0.965~0.975。

11.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述石墨基材料包括石墨材料基体，以及设置在所述石墨材料基体至少部分外表面的碳包覆层；

12.根据权利要求11所述的二次电池，其特征在于，所述石墨材料基体包括石油焦、针状焦、中间相炭微球、石墨化碳纤维、鳞片石墨、土状石墨、天然石墨/人造石墨复合物、石墨-软炭/硬炭复合物中的至少一种；和/或，

13.根据权利要求11所述的二次电池，其特征在于，所述碳包覆层与所述石墨材料基体的质量比为(0.5~15):(90~99.5)；和/或，

14.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述磷酸铁锂包括磷酸铁锂基体和设置在所述磷酸铁锂基体至少部分表面的包覆层，所述包覆层包括无定型碳、碳纳米管、石墨烯、al2o3、tio2中的至少一种；和/或，

15.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述正极材料包括正极活性材料和正极导电剂，以所述正极活性材料的质量计，所述正极导电剂的用量为0.1%~2.0%。

16.根据权利要求15所述的二次电池，其特征在于，所述正极导电剂的粉体电导率为0.1~50s/cm。

17.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述正极材料还包括正极粘结剂、正极导电剂；

18.根据权利要求17所述的二次电池，其特征在于，所述正极导电剂包括超导炭黑、科琴黑、乙炔黑、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯纳米片、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯中至少一种；和/或，

19.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述负极片还包括负极集流体，所述负极材料层设置于所述负极集流体的至少一个表面；

20.根据权利要求1-19中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述正极片的孔隙率为15~50%；和/或，

21.根据权利要求1-19中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述正极片的压实密度为2.5~2.9g/cm3；和/或，

22.根据权利要求1-19中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括电解液，所述电解液满足以下至少一项：

23.根据权利要求22所述的二次电池，其特征在于，所述电解液包括80wt%~95wt%的溶剂、0.2wt%~4wt%的添加剂、4wt%~18wt%的锂盐。

24.根据权利要求23所述的二次电池，其特征在于，所述溶剂包括羧酸酯化合物、碳酸酯化合物；和/或，

25.根据权利要求24所述的二次电池，其特征在于，所述电解液中，所述羧酸酯化合物与所述碳酸酯化合物的质量比为(2~70):(98~30)；和/或，

26.根据权利要求1-19或23-25中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括隔膜；

27.根据权利要求26所述的二次电池，其特征在于，所述隔膜包括隔膜基体与隔膜功能层；

28.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1-27中任一项所述的二次电池。