电池、电池组和用电设备的制作方法

本申请涉及一种电池，尤其涉及一种电池、电池组和用电设备，属于电池。

背景技术：

1、随着电池在电子器件、乘用车及储能设施中的广泛应用，消费者对该类储能载体的能量密度、使用寿命提出了更高的要求。从环保角度，随着全球对碳足迹的日益重视，生产过程中能耗较高的人造石墨面临着环保要求日益提高的挑战。从电池设计角度，正极片包括含锂层状金属氧化物，负极片包含天然石墨，将两者结合组成的电池可以贡献更高的能量密度，但是层状结构的活性材料在锂离子充放电过程中的容易膨胀，导致的结构不稳定，会影响电池的循环寿命。

2、因此，需要对电池进行优化设计，使其同时具备良好的循环寿命与高能量密度特性。

技术实现思路

1、本申请提供一种电池，该电池具有长循环性能与高能量密度特性。

2、本申请还提供一种电池组，该电池组包括多个上述电池，该电池组具有长循环性能与高能量密度特性。

3、本申请还提供一种用电设备，该用电设备包括上述电池、或上述电池组。

4、本申请提供一种电池，包括负极片和正极片，所述负极片和所述正极片层叠设置；所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体至少一侧表面的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料，所述负极活性材料包括碳基材料，所述碳基材料包括天然石墨，所述负极片满足k，k为6～18；

5、其中，k通过式1计算得到：k＝(c101+c002)×pda×ρp  式1；

6、式1中，c101和c002为所述碳基材料的晶体学参数，分别通过式2和式3计算得到，单位均为nm；pda为所述负极片的压实密度，单位为g/cm3；ρp为所述负极片中所述天然石墨的孔隙密度，单位为ml/g；

7、c101＝1.84×λ/(fwhm101×cosθ101)  式2；

8、c002＝0.89×λ/(fwhm002×cosθ002)  式3；

9、式2和式3中，fwhm101和fwhm002分别为所述负极片的x射线衍射谱图中的(101)峰和(002)峰的半峰宽，以弧度计；θ101和θ002分别为所述负极片的x射线衍射谱图中的(101)峰和(002)峰的2θ值的一半，单位均为°；λ为x射线衍射所用阴极射线波长，单位为nm；

10、所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一侧表面的正极活性材料层，所述正极活性材料层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括含锂层状金属氧化物。

11、如上所述的电池，其中，c101+c002为70nm～120nm。

12、如上所述的电池，其中，ρp为0.05～0.09ml/g。

13、如上所述的电池，其中，pda为1.6～1.85g/cm3。

14、如上所述的电池，其中，基于所述负极活性材料的总质量，所述天然石墨的质量含量为50％～100％。

15、如上所述的电池，其中，所述天然石墨的dv50为12μm～18μm。

16、如上所述的电池，其中，所述含锂层状金属氧化物包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料中的一种或多种组合。

17、如上所述的电池，其中，所述正极片的压实密度pdc为3.2～3.6g/cm3。

18、如上所述的电池，其中，基于所述正极活性材料的总质量，所述含锂层状金属氧化物的质量含量为60％～98％。

19、如上所述的电池，其中，所述含锂层状金属氧化物的dv50为5μm～12μm。

20、本申请第二方面提供一种电池组，包括多个电池，所述多个电池通过串联、并联或混联连接，所述电池包括本申请第一方面提供的电池。

21、本申请第三方面提供一种用电设备，包括本申请第一方面提供的电池、或本申请第二方面提供的电池组。

22、本申请提供的电池包含负极片和正极片，负极片满足k为6～18，其中k通过包含天然石墨的负极片的晶体学参数、天然石墨的孔隙密度以及负极片的压实密度关系计算得到，正极片包括含锂层状金属氧化物；当负极片满足k时，一方面，对负极片的内部孔隙、负极片的综合微晶尺寸以及负极片压实密度的综合调控，可有效降提升电池的循环寿命；在另一方面，正极片包括含锂层状金属氧化物，与负极片中的天然石墨同属层状嵌锂材料，当锂离子在正负极之间嵌入/脱出时，两者交替膨胀，可有效降低负极片在嵌锂过程中的体积膨胀，得到长循环性能与高能量密度的电池。

1.一种电池，其特征在于，包括负极片和正极片，所述负极片和所述正极片层叠设置；

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，c101+c002为70nm～120nm。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，ρp为0.05～0.09ml/g。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池，其特征在于，pda为1.6～1.85g/cm3。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池，其特征在于，基于所述负极活性材料的总质量，所述天然石墨的质量含量为50％～100％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电池，其特征在于，所述天然石墨的dv50为12μm～18μm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电池，其特征在于，所述含锂层状金属氧化物包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料中的一种或多种组合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电池，其特征在于，所述正极片的压实密度pdc为3.2～3.6g/cm3。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电池，其特征在于，基于所述正极活性材料的总质量，所述含锂层状金属氧化物的质量含量为60％～98％。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电池，其特征在于，所述含锂层状金属氧化物的dv50为5μm～12μm。

11.一种电池组，包括多个电池，所述多个电池通过串联、并联或混联连接，其特征在于，所述电池包括权利要求10所述的电池。

12.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求10所述的电池、或权利要求11所述的电池组。