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本申請(qǐng)涉及二次電池領(lǐng)域，特別涉及一種二次電池、其制備方法、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及用電設(shè)備。
背景技術(shù)：
1、二次電池，尤其是鋰離子電池，作為現(xiàn)代移動(dòng)電子設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)以及大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的心臟，其性能直接關(guān)系到產(chǎn)品的續(xù)航能力、安全性和成本效益。然而，鋰離子電池在高功率輸出、長(zhǎng)壽命循環(huán)以及極端溫度下的穩(wěn)定運(yùn)行方面仍面臨挑戰(zhàn)。針對(duì)于鋰離子電池，有效的熱管理不僅能避免電池因過(guò)熱而導(dǎo)致的性能下降，還能防止?jié)撛诘臒崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)，保證電池的安全運(yùn)行。而熱管理的核心則在于控制電池內(nèi)部的溫度分布，確保電池組中的每個(gè)單元都能在最佳的工作溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。
2、對(duì)于鋰離子電池，其導(dǎo)熱的效率則部分取決于其中正極片的導(dǎo)熱效率，而現(xiàn)有解決正極片導(dǎo)熱不均的方法在實(shí)際應(yīng)用中存在明顯的局限性。另外，新型高導(dǎo)熱粘結(jié)劑的研發(fā)成本高昂，且其化學(xué)穩(wěn)定性和與傳統(tǒng)活性材料的兼容性仍然是待解決的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種二次電池、其制備方法、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及用電設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中二次電池能效低且安全性低下的問(wèn)題。
2、根據(jù)本申請(qǐng)一些實(shí)施例，本申請(qǐng)第一個(gè)方面提供了一種二次電池，包括復(fù)合正極電極片，復(fù)合正極電極片包括正極集流體以及設(shè)置于正極集流體至少一側(cè)表面上的正極活性層，正極活性層中包括正極活性材料、導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑，沿遠(yuǎn)離集流體的方向，正極活性層包括依次疊置的第一正極活性層和第二正極活性層；第一正極活性層和第二正極活性層中還包括導(dǎo)熱納米顆粒；記第一正極活性層中，導(dǎo)熱納米顆粒的含量為m1；記第二正極活性層中，導(dǎo)熱納米顆粒的含量為m2；m1＞m2，且0.3wt%≤m1≤0.6wt%，0.1wt%≤m2＜0.3wt%；導(dǎo)熱納米顆粒包括氧化鋁顆粒和氮化鋁顆粒。
3、在一些實(shí)施例中，第一正極活性層的厚度為60μm~90μm，和/或，第二正極活性層的厚度為60μm~90μm；第一正極活性層中，氧化鋁顆粒和氮化鋁顆粒的重量比為（1.5~2.5）：1；和/或，第二正極活性層中，氧化鋁顆粒和氮化鋁顆粒的重量比為（3~4）：1。
4、在一些實(shí)施例中，氧化鋁顆粒的d50為20±2nm，氮化鋁顆粒的d50為50±5nm。
5、在一些實(shí)施例中，氧化鋁顆粒的表面還包覆有厚度為1nm~3nm的碳層；和/或，氮化鋁顆粒的表面還包覆有厚度為2nm~4nm的碳層。
6、在一些實(shí)施例中，第一正極活性層與第二活性層還各自獨(dú)立地包括有95%~97%?的正極活性材料、1%~3%的導(dǎo)電劑以及1%~2%的粘結(jié)劑。
7、在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑和/或碳納米管。
8、根據(jù)本申請(qǐng)一些實(shí)施例，本申請(qǐng)實(shí)施例第二個(gè)方面提供了一種上述二次電池的制備方法，包括復(fù)合正極電極片的制備過(guò)程，該復(fù)合正極電極片的制備過(guò)程包括：步驟s1，分別將導(dǎo)熱納米顆粒、正極活性材料、導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑配制為第一漿料和第二漿料；步驟s2，將第一漿料涂覆于正極集流體的至少一側(cè)表面上，烘干后形成第一正極活性層；步驟s3，將第二漿料涂覆于第一正極活性層遠(yuǎn)離正極集流體的表面上，烘干后形成第二正極活性層，進(jìn)而得到復(fù)合正極電極片。
9、在一些實(shí)施例中，步驟s1還包括：將導(dǎo)熱納米顆粒與導(dǎo)電劑進(jìn)行第一混合，得到第一混合物料；將第一混合物料、正極活性材料和粘結(jié)劑配制為第一漿料；和/或，將導(dǎo)熱納米顆粒與導(dǎo)電劑進(jìn)行第二混合，得到第二混合物料；將第二混合物料、正極活性材料和粘結(jié)劑配制為第二漿料。
10、在一些實(shí)施例中，在進(jìn)行步驟s1之前，還包括對(duì)導(dǎo)熱納米顆粒進(jìn)行碳包覆處理，碳包覆處理包括：將碳源與導(dǎo)熱納米顆粒混合，得到預(yù)包覆納米顆粒，預(yù)包覆納米顆粒依次經(jīng)溫度為200℃~500℃的第一煅燒與溫度為600℃~800℃的第二煅燒，得到表面有碳層包覆的導(dǎo)熱納米顆粒；碳源為葡萄糖和/或蔗糖。
11、根據(jù)本申請(qǐng)一些實(shí)施例，本申請(qǐng)實(shí)施例第三個(gè)方面提供了一種儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括至少一個(gè)二次電池，該二次電池為上述的二次電池。
12、根據(jù)本申請(qǐng)一些實(shí)施例，本申請(qǐng)實(shí)施例第四個(gè)方面提供了一種用電設(shè)備，包括儲(chǔ)能系統(tǒng)，該儲(chǔ)能系統(tǒng)為上述儲(chǔ)能系統(tǒng)。
13、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)對(duì)復(fù)合正極電極片中的雙層活性層的結(jié)構(gòu)和組分進(jìn)行設(shè)計(jì)，創(chuàng)建了一個(gè)沿厚度方向的導(dǎo)熱性能梯度，其中嚴(yán)格限定特定的重量百分比范圍的m1（第一層中導(dǎo)熱納米顆粒含量）和m2（第二層中導(dǎo)熱納米顆粒含量），顯著提高所得正極片的總體導(dǎo)熱性能，進(jìn)而提升所得正極電極表面的溫度均勻性，并最終提升電芯的電性能和安全性。
1.一種二次電池，包括復(fù)合正極電極片，所述復(fù)合正極電極片包括正極集流體以及設(shè)置于所述正極集流體至少一側(cè)表面上的正極活性層，所述正極活性層中包括正極活性材料、導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑，其特征在于，沿遠(yuǎn)離所述集流體的方向，所述正極活性層包括依次疊置的第一正極活性層和第二正極活性層；所述第一正極活性層和所述第二正極活性層中還包括導(dǎo)熱納米顆粒；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池，其特征在于，所述氧化鋁顆粒的d50為20±2nm，所述氮化鋁顆粒的d50為50±5nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的二次電池，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的二次電池，其特征在于，按重量百分比計(jì)，所述第一正極活性層與所述第二活性層還各自獨(dú)立地包括有95%~97%的所述正極活性材料、1%~3%的所述導(dǎo)電劑以及1%~2%的所述粘結(jié)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的二次電池，其特征在于，所述導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑和/或碳納米管。
7.一種權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的二次電池的制備方法，包括所述復(fù)合正極電極片的制備過(guò)程，其特征在于，所述復(fù)合正極電極片的制備過(guò)程包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池的制備方法，其特征在于，所述步驟s1還包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二次電池的制備方法，其特征在于，在進(jìn)行所述步驟s1之前，還包括對(duì)所述導(dǎo)熱納米顆粒進(jìn)行碳包覆處理，所述碳包覆處理包括：將碳源與所述導(dǎo)熱納米顆?；旌?，得到預(yù)包覆納米顆粒，所述預(yù)包覆納米顆粒依次經(jīng)溫度為200℃~500℃的第一煅燒與溫度為600℃~800℃的第二煅燒，得到表面有碳層包覆的所述導(dǎo)熱納米顆粒；
10.一種儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括至少一個(gè)二次電池，其特征在于，所述二次電池為權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的二次電池。
11.一種用電設(shè)備，包括儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)為權(quán)利要求10所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)。