一种二次电池的制作方法

本申请涉及锂电池，尤其是涉及一种二次电池。

背景技术：

1、随着新能源汽车产业的蓬勃发展，市场对动力电池的能量密度、倍率性能和循环寿命提出了越来越高的要求。锂离子电池凭借其高能量密度、良好的倍率性能及环境友好等优势，已成为电动汽车动力源的首选方案。电池的循环寿命直接决定了整车质保能力和用户使用体验，是实现电动汽车大规模推广的关键指标之一。

2、三元材料体系因其较高的比容量和工作电压，被广泛应用于高端电动车型的动力电池中。然而，在长循环使用过程中，三元材料体系电池的膨胀力增长较为显著。随着循环次数增加，负极石墨材料因锂离子的反复嵌入和脱出而发生体积膨胀与收缩，这种周期性体积变化在电芯内部不断累积，导致电芯整体厚度反弹，进而对壳体内部产生持续增大的挤压力。随着循环的持续进行，电芯内部膨胀力逐渐增大，隔膜作为正负极之间的多孔绝缘层，其所吸附和保持的电解液在挤压作用下容易被挤出隔膜孔隙，导致隔膜与极片界面处的电解液分布不均、离子传输通道受阻，最终引发电池容量快速衰减，即俗称的跳水现象。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的技术问题，本申请提供一种二次电池。

2、第一方面，本申请提供二次电池，采用如下的技术方案：

3、一种二次电池，包括壳体和设置于所述壳体内的电芯，所述电芯包括正极极片、负极极片和隔膜；所述负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨，所述石墨的取向指数记为oi；所述隔膜沿着其厚度方向的至少一侧表面上设置功能涂层，所述功能涂层的厚度记为h μm；所述功能涂层包括功能材料，所述功能材料的弹性模量≥10mpa、所述功能材料的吸液比≥3.5；沿着所述壳体的厚度方向，所述壳体的内壁间距与所述电芯的厚度之差记为pm μm；所述oi、所述h、所述pm满足如下关系式：h≥(a×oi)×(b×pm)/400；其中，所述a为第一影响因子，所述b为第二影响因子；所述a的取值范围为2.3≤a≤2.5，所述b的取值范围为3.2≤b≤3.6。

4、本申请提供的二次电池，在隔膜表面设置功能涂层，功能涂层中的功能材料具有≥10mpa的弹性模量和≥3.5的吸液比，在电池循环过程中既能够以足够的刚性抵抗负极膨胀产生的挤压力，维持隔膜孔隙结构不被压缩塌陷，又能够吸附并保有足量的电解液，在隔膜孔隙受压时持续提供电解液补给，从而有效抑制因电解液被挤出而引发的循环跳水。功能材料自身的弹性模量和吸液比决定了单位厚度涂层的刚性和保液能力，而功能涂层厚度则决定了该能力的空间总量，二者协同配合，共同决定了涂层实际发挥的抗压保液效果。在此基础上，本申请进一步将功能涂层厚度h与石墨取向指数oi和电芯内部可膨胀空间pm通过公式h≥(a×oi)×(b×pm)/400进行关联，确保功能涂层厚度足以抵抗循环过程中负极膨胀产生的挤压力，使功能涂层在循环后期巨大的膨胀力挤压下依然能保持刚性，防止电解液被挤出，从而有效改善锂离子二次电池在循环后期膨胀力挤压隔膜导致电解液被挤出的问题。

5、当功能涂层厚度h＜(a×oi)×(b×pm)/400时，意味着在当前负极的膨胀程度和电芯内部空间条件下，功能涂层厚度不足以提供抵抗该膨胀力所需的最低刚性支撑和电解液保有量。此时即便功能材料自身具备足够高的弹性模量和吸液比，由于功能涂层厚度不足，其在受压后能够维持的孔隙结构和保有的电解液总量均无法满足循环所需的离子传输要求，隔膜中的电解液仍会在膨胀力挤压下被挤出，最终导致循环跳水。

6、优选地，所述oi、所述h、所述pm满足以下条件中的至少一个：（1）所述oi的取值为0.3-0.7；（2）所述h的取值为2.5-5.0；（3）所述pm的取值为100-500。

7、优选地，所述功能材料包括聚丙烯酰胺pam、聚乙烯醇pva、聚氧乙烯peo、聚丙烯酸paa中的至少一种。

8、优选地，所述功能涂层中还包括第一粘结剂，所述第一粘结剂包括聚偏二氟乙烯pvdf、聚氧亚烷基胺poa、聚甲基丙烯酸甲酯pmma中的至少一种。

9、优选地，所述功能材料与所述第一粘结剂的质量比为（80-95）：（0.1-1）。

10、优选地，所述功能涂层设置于所述隔膜靠近所述负极极片的表面。

11、优选地，所述石墨的中值粒径dv50的取值为10000nm-13000nm。

12、优选地，所述负极活性物质层的压实密度为1.5-1.65g/cm3。

13、优选地，所述负极活性物质层的孔隙率为25%-40%。

14、优选地，所述负极活性物质层还包括第二粘结剂，所述第二粘结剂包括丁苯橡胶sbr、丙烯腈多元共聚la133、聚丙烯酸paa中的至少一种；所述负极活性材料与所述第二粘结剂的质量比为（96%-98%）：（0.8%-1.5%）。

1.一种二次电池，其特征在于：包括壳体和设置于所述壳体内的电芯，所述电芯包括正极极片、负极极片和隔膜；

2.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述oi、所述h、所述pm满足以下条件中的至少一个：

3.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述功能材料包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚丙烯酸中的至少一种。

4.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述功能涂层中还包括第一粘结剂，所述第一粘结剂包括聚偏二氟乙烯、聚氧亚烷基胺、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

5.如权利要求4所述的二次电池，其特征在于：所述功能材料与所述第一粘结剂的质量比为（80-95）：（0.1-1）。

6.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述功能涂层设置于所述隔膜靠近所述负极极片的表面。

7.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述石墨的中值粒径dv50的取值为10000nm-13000nm。

8.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述负极活性物质层的压实密度为1.5-1.65g/cm3。

9.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述负极活性物质层的孔隙率为25%-40%。

10.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述负极活性物质层还包括第二粘结剂，所述第二粘结剂包括丁苯橡胶、丙烯腈多元共聚、聚丙烯酸中的至少一种；