二次电池及其制备方法和用电装置

摘要

本申请提供了一种二次电池及其制备方法和用电装置。该二次电池包括正极极片和负极极片，负极极片包括负极活性材料层，负极活性材料层包含负极活性物质，负极活性物质包含硅基材料；在同一个充放电循环过程中，负极极片在二次电池在充电与放电时的体积比记为R≤1.5，正极极片在二次电池在充电与放电时的体积比Y≤0.98。该二次电池包括含硅负极极片，其具有降低的负极极片体积膨胀和电芯体积膨胀，可抑制硅膨胀对电池循环寿命的损害。

权利要求

1.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括正极极片和负极极片；所述负极极片包括负极活性材料层，所述负极活性材料层包含负极活性物质、粘结剂和导电剂，所述负极活性物质包含硅基材料；所述正极极片包括正极活性材料层，所述正极活性材料层包括正极活性物质、粘结剂和导电剂；所述导电剂包含碳纳米管，所述碳纳米管在所述负极活性材料层中的重量百分比为0.02%～1.0%；

在同一个充放电循环过程中，所述负极极片在所述二次电池在充电与放电时的体积比记为R，R为1.1 1.5，所述正极极片在所述二次电池在充电与放电时的体积比记为Y，Y为0.9~

0.98；

~

所述硅基材料在所述负极活性物质中的重量占比记为X，X满足3%≤X≤40%，且0.8≤R/(1.05·X+(1‑X)·1.4) ≤1.2；

所述正极活性物质的化学式为Lix(NiaCobMcM’d)O2‑e，其中，0.6≤x≤1.2，0.8≤a<1，0＜b＜1，0＜c＜1，0＜d＜1，a+b+c+d＝1，‑0.1≤e≤0.1，M包括Mn和Al中的至少一种，M’包括Na、K、Ca、Ba、Sb、Ti、Zr、W、Sr、Nb、Mo、Si、Mg、B、Cr和Ta中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：R为1.1～1.4；

Y为0.95～0.98；

X为3%～35%；和

0.8≤R/(1.05·X+(1‑X)·1.4) ≤1.1。

3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：R为1.15～1.4；

X为15%～25%；和

0.85≤R/(1.05·X+(1‑X)·1.4) ≤1.05。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，X为5 20%。

~

5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片和所述正极极片在充电时的总体积相对于在放电时的总体积的比值Ra为1.03～1.20。

6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，Ra为1.06～1.15。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电或放电时的体积比RN/P为0.7～1.6。

8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，在所述同一个充放电循环过程中，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电时的体积比R1N/P为1.0～1.6；

所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池放电时的体积比R2N/P为0.7～1.4；

所述负极极片在所述二次电池充电时的厚度为120μm～190μm；

所述负极极片在所述二次电池放电时的厚度为80μm～180μm；

所述正极极片在所述二次电池充电时的厚度为100μm～130μm；

所述正极极片在所述二次电池放电时的厚度为110μm～135μm；

所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电时的总厚度为230μm～310μm；

所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池放电时的总厚度为190μm～300μm。

9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，在所述同一个充放电循环过程中，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：R1N/P为1.0～1.55；

R2N/P为0.8～1.35；

所述负极极片在所述二次电池充电时的厚度为130μm～190μm；

所述负极极片在所述二次电池放电时的厚度为100μm～180μm；

所述正极极片在所述二次电池充电时的厚度为120μm～130μm；

所述正极极片在所述二次电池放电时的厚度为120μm～135μm；

所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电时的总厚度为250μm～310μm；

所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池放电时的总厚度为230μm～300μm。

10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：R1N/P为1.0～1.35；

R2N/P为0.8～1.0。

11.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，在所述同一个充放电循环过程中，充放电循环温度为25～30℃；充放电倍率为0.33～0.5C。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述硅基材料包括氧化硅材料和硅碳材料中的一种或多种。

13. 根据权利要求1～11中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或多种。

14.根据权利要求13所述的二次电池，其特征在于所述碳纳米管包括单壁碳纳米管。

15.根据权利要求14所述的二次电池，其特征在于，所述碳纳米管在所述负极活性材料层中的重量百分比为0.05%～0.5%。

16.根据权利要求1～11中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池为锂离子二次电池。

17.根据权利要求1～11中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述正极活性物质包含三元材料和改性三元材料中的一种或多种，所述改性三元材料为包含改性元素的三元材料，所述改性元素以掺杂元素方式存在、以包覆元素方式存在或者以掺杂元素和包覆元素的组合方式存在。

18.根据权利要求17所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：所述正极活性物质包含NCM三元材料、NCA三元材料、改性NCM三元材料和改性NCA材料中的一种或多种；其中，所述改性NCM三元材料为包含所述改性元素的NCM三元材料，所述改性NCA三元材料为包含所述改性元素的NCA三元材料；

所述改性三元材料中的改性元素包括Na、K、Ca、Ba、Sb、Ti、Zr、W、Sr、Nb、Mo、Si、Mg、B、Cr和Ta中的一种或多种；

所述正极活性物质包含含镍锂氧化物；在所述含镍锂氧化物中，以非锂、非氧元素的总原子计量数为1计，镍元素的原子计量数记为n，所述正极极片满足Y≤1.14‑0.2n。

19.根据权利要求18所述的二次电池，其特征在于，n≥0.8。

20.根据权利要求19所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：

0.9≤a＜1；

0.9≤n＜1。

21.根据权利要求1～11中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池包括电解液；所述电解液包括锂盐和溶剂；

所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂；

在所述电解液中，双氟磺酰亚胺锂的重量相对于双氟磺酰亚胺锂与六氟磷酸锂重量之和的百分比记为WFSI，WFSI为10%～80%。

22.根据权利要求21所述的二次电池，其特征在于，WFSI为30%～70%。

23.根据权利要求21所述的二次电池，其特征在于，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯；其中，氟代碳酸乙烯酯在所述电解液中的重量百分比记为WFEC；

所述二次电池满足WFEC/X≥0.3，其中，X为所述硅基材料在所述负极活性物质中的重量占比。

24.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括权利要求1～23中任一项所述二次电池。

25.一种二次电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供正极极片、负极极片、隔离膜和电解质，经组装得到权利要求1～23中任一项所述的二次电池；

其中，所述正极极片和所述负极极片如权利要求1～23任一项中所定义。

说明书

二次电池及其制备方法和用电装置

技术领域

[0001] 本申请涉及二次电池技术领域，特别涉及二次电池及其制备方法和用电装置。

背景技术

[0002] 这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

[0003] 随着智能手机、平板电脑、智能穿戴、电动工具和电动汽车等各类电子产品的发展，对于二次电池性能的要求越来越高。硅基材料具有的低成本、高比容量等优势，因此是一种备受青睐的负极材料。然而，硅基负极存在严重的体积膨胀问题，容易导致电池循环性能的显著恶化，严重影响电池寿命。

发明内容

[0004] 鉴于上述问题，本申请提供了一种二次电池及其制备方法和用电装置。该二次电池包括含硅负极极片，其具有降低的负极极片体积膨胀和电芯体积膨胀，可抑制硅膨胀对电池循环寿命的损害。

[0005] 第一方面，本申请提供了一种二次电池，所述二次电池包括正极极片和负极极片，所述负极极片包括负极活性材料层，所述负极活性材料层包含负极活性物质，所述负极活性物质包含硅基材料；

[0006] 在同一个充放电循环过程中，所述负极极片在所述二次电池在充电与放电时的体积比记为R，R≤1.5，所述正极极片在所述二次电池在充电与放电时的体积比记为Y，Y≤0.98。

[0007] 对二次电池进行充放电时，由于活性离子的脱嵌行为、晶粒间距变化等因素会导致极片的收缩或膨胀。二次电池充电时，负极极片处发生活性离子的嵌入而导致极片膨胀，而正极极片处则发生活性离子的脱出而导致极片收缩；二次电池放电时，负极极片处发生活性离子的脱出而导致极片回缩，而正极极片处则发生活性离子的可逆嵌入而导致极片体积再次增大。在同一个充放电循环过程中，负极极片在二次电池充电与放电时的体积比R可反映出负极极片的可逆膨胀程度，有必要将R值维持在150%以内，也即R≤1.5。如果R值太大，容易导致粘结剂无法承受膨胀收缩过程的较大应力，还容易因极片体积膨胀使负极活性物质的电接触变差，进而导致负极极片中的导电网络遭受破坏，甚至可能导致负极极片结构在电池循环过程中坍塌而导致电芯的过早失效。在前述的充放电循环过程中，正极极片在二次电池充电与放电时的体积比Y可反映出正极极片的可逆收缩程度，不超过0.98的Y值有利于使电芯在整体上抵抗含硅负极极片的膨胀。本申请提供的上述二次电池通过正极极片和含硅负极极片的收缩‑膨胀匹配设计，既可显著降低负极极片的体积膨胀，特别是负极极片的可逆膨胀，可改善负极极片的稳定性，有利于促进负极极片中活性物质之间的物理粘接、电子传输、电解液浸润等功能的发挥，还可降低含硅电芯的膨胀，从而抑制硅膨胀对电池循环性能及电池循环寿命的恶化。

[0008] 在一些实施方式中，所述硅基材料在所述负极活性物质中的重量占比记为X，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：

[0009] R为1.1～1.5；

[0010] Y为0.9～0.98；

[0011] X≥3%；和

[0012] 0.8≤R/(1.05·X+(1‑X)·1.4) ≤1.2。

[0013] 在一些实施方式中，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：

[0014] R为1.1～1.4；

[0015] Y为0.95～0.98；

[0016] X为3%～40%；和

[0017] 0.8≤R/(1.05·X+(1‑X)·1.4) ≤1.1。

[0018] 在一些实施方式中，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：

[0019] R为1.15～1.4；

[0020] X为15%～25%；和

[0021] 0.85≤R/(1.05·X+(1‑X)·1.4) ≤1.05。

[0022] 在协调控制正极极片与含硅负极极片的收缩‑膨胀关系的基材上，可以进一步将负极极片在二次电池充电与放电时的体积比R控制在一定范围内，从而更有利于将负极极片的膨胀控制在一定范围，从而更好地提高负极极片的稳定性，更有利于降低电芯膨胀，降低含硅负极体系中的体积膨胀对电池循环性能和电池循环寿命的不利影响。

[0023] 在协调控制正极极片与含硅负极极片的收缩‑膨胀关系的基材上，可以进一步将正极极片在二次电池充电与放电时的体积比Y控制在一定范围内，从而更有利于整体上抑制电芯膨胀，改善电池循环性能，延长电池循环寿命。还可以通过联合调控R和Y，更精细地调控正极极片和含硅负极极片的收缩‑膨胀的匹配，更好地抑制硅膨胀对电池循环性能及电池循环寿命的恶化。

[0024] 硅具有高于石墨约10倍的容量，因而，提高负极极片中的硅含量有利于实现更高的能量密度，然而，含硅负极在充电过程中的体积膨胀较大，容易降低负极极片的稳定性，导致较大的电芯膨胀，不利于电池循环性能的发挥，以致影响电池寿命。通过将硅基材料在负极活性物质中的重量占比X（也称为硅含量）控制在一定的含量范围内，有利于在改善能量密度的情况下更好地抑制负极极片及电芯的膨胀，从而有利于避免负极极片中的粘结剂无法承受膨胀收缩过程的较大应力，还有利于减少或避免负极极片中的导电网络因极片体积膨胀而遭受破坏，有利于避免负极极片结构在电池循环过程中坍塌，进而可以较好地减少硅膨胀对电池循环性能及电池循环寿命的恶化。

[0025] 通过R/(1.05·X+(1‑X)·1.4)关系式协同调节负极极片的体积膨胀与硅含量，更有利于在提高能量密度的同时抑制负极极片及相应电芯的体积膨胀，使具有含硅负极的二次电池兼具高能量密度和长循环寿命。

[0026] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片和所述正极极片在充电时的总体积相对于在放电时的总体积的比值Ra为1.03～1.20。

[0027] 在一些实施方式中，Ra为1.06～1.15。

[0028] 在同一个充放电循环过程中，负极极片和正极极片在充电时的总体积相对于在放电时的总体积的比值Ra可反映出在充电和放电时的电芯体积差异程度。通过控制Ra在上述的范围内，可以从整体上控制电芯的体积膨胀变化，从而可以尽量减少电芯在连续循环过程中的体积变化，更有利于电芯稳定性及电池循环寿命的延长。

[0029] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电或放电时的体积比RN/P为0.7～1.6。

[0030] 在同一个充放电循环过程中，负极极片与正极极片在二次电池充电或放电时的体积比RN/P，也可以反映在充电和放电时的电芯体积差异程度。通过控制RN/P在上述的范围内，可以从整体上控制电芯的体积膨胀变化，从而可以尽量减少电芯在连续循环过程中的体积变化，更有利于电芯稳定性及电池循环寿命的延长。

[0031] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：

[0032] 所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电时的体积比R1N/P为1.0～1.6；

[0033] 所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池放电时的体积比R2N/P为0.7～1.4；

[0034] 所述负极极片在所述二次电池充电时的厚度为120μm～190μm；

[0035] 所述负极极片在所述二次电池放电时的厚度为80μm～180μm；

[0036] 所述正极极片在所述二次电池充电时的厚度为100μm～130μm；

[0037] 所述正极极片在所述二次电池放电时的厚度为110μm～135μm；

[0038] 所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电时的总厚度为230μm～310μm；

[0039] 所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池放电时的总厚度为190μm～300μm。

[0040] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：

[0041] R1N/P为1.0～1.55；

[0042] R2N/P为0.8～1.35；

[0043] 所述负极极片在所述二次电池充电时的厚度为130μm～190μm；

[0044] 所述负极极片在所述二次电池放电时的厚度为100μm～180μm；

[0045] 所述正极极片在所述二次电池充电时的厚度为120μm～130μm；

[0046] 所述正极极片在所述二次电池放电时的厚度为120μm～135μm；

[0047] 所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电时的总厚度为250μm～310μm；

[0048] 所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池放电时的总厚度为230μm～300μm。

[0049] 在一些实施方式中，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：

[0050] R1N/P为1.0～1.35；

[0051] R2N/P为0.8～1.0。

[0052] 对二次电池充电时，负极极片发生体积膨胀，正极极片发生体积收缩，通过将负极极片与正极极片的体积比R1N/P控制在一定的范围内，可以从整体上控制电芯的体积膨胀变化，从而可以尽量减少电芯在连续循环过程中的体积变化，更有利于电芯的稳定性及电池循环寿命的延长。

[0053] 对二次电池放电时，负极极片体积可逆回缩，正极极片体积可逆变大，通过将负极极片与正极极片的体积比R2N/P控制在一定的范围内，也可以从整体上控制电芯的体积膨胀变化，从而可以尽量减少电芯在连续循环过程中的体积变化，更有利于电芯的稳定性及电池循环寿命的延长。

[0054] 可以调控负极极片在二次电池充电时的厚度、负极极片在二次电池放电时的厚度、正极极片在二次电池充电时的厚度、正极极片在二次电池放电时的厚度、负极极片与正极极片在二次电池充电时的总厚度、负极极片与正极极片在二次电池放电时的总厚度中的一个或多个参数，可以更好地调控极片及电芯的体积膨胀，更有利于抑制含硅负极极片及相应电芯的体积膨胀，使具有含硅负极的二次电池兼具高能量密度和长循环寿命。

[0055] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，充放电循环温度为25～30℃；充放电倍率为0.33～0.5C。

[0056] 在一些实施方式中，所述硅基材料包括氧化硅材料和硅碳材料中的一种或多种。

[0057] 可以根据负极极片中体积膨胀控制及能量密度等需求选择负极活性物质中硅基材料的种类，例如，硅基材料可以包括但不限于氧化硅材料和硅碳材料中的一种或多种。其中，由于硅相变时Si晶粒自由膨胀，体积变化大，普通粉磨微米硅材料会产生一定的膨胀。SiOx材料可通过二氧化硅（SiO2）或硅酸盐类物质缓冲一部分Si晶粒的膨胀。硅碳材料则可以通过预刻模板预留材料内部膨胀空间减少硅材料的膨胀。

[0058] 在一些实施方式中，所述负极活性材料层还包含碳纳米管；所述碳纳米管包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或多种。

[0059] 在一些实施方式中，所述负极活性材料层满足如下特征中的一项或两项：

[0060] 所述碳纳米管包括单壁碳纳米管；

[0061] 所述碳纳米管在所述负极活性材料层中的重量百分比为0.02%～1.0%。

[0062] 在一些实施方式中，所述碳纳米管在所述负极活性材料层中的重量百分比为0.05%～0.5%。

[0063] 碳纳米管可作为负极极片的导电剂，其具有的一定长径比可以减少或避免因硅膨胀导致的负极活性物质的接触不佳，从而可降低硅膨胀对负极极片导电网络的破坏，提高负极极片和电芯的稳定性，并对长电池循环寿命有利。碳纳米管可以包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或多种。其中，单壁碳纳米管具有较优的长径比，可显著降低负极极片的体积膨胀进而降低电芯膨胀。

[0064] 在一些实施方式中，所述二次电池为锂离子二次电池。

[0065] 在一些实施方式中，所述正极极片包括正极活性材料层，所述正极活性材料层包含正极活性物质；所述正极活性物质包含三元材料和改性三元材料中的一种或多种，所述改性三元材料为包含改性元素的三元材料，所述改性元素以掺杂元素方式存在、以包覆元素方式存在或者以掺杂元素和包覆元素的组合方式存在。

[0066] 在一些实施方式中，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：

[0067] 所述正极活性物质包含NCM三元材料、NCA三元材料、改性NCM三元材料和改性NCA材料中的一种或多种；其中，所述改性NCM三元材料为包含所述改性元素的NCM三元材料，所述改性NCA三元材料为包含所述改性元素的NCA三元材料；

[0068] 所述改性三元材料中的改性元素包括Na、K、Ca、Ba、Sb、Ti、Zr、W、Sr、Nb、Mo、Si、Mg、B、Cr和Ta中的一种或多种；

[0069] 所述正极活性物质的化学式为Lix(NiaCobMcM’d)O2‑e，其中，0.6≤x≤1.2，0

[0070] 所述正极活性物质包含含镍锂氧化物；在所述含镍锂氧化物中，以非锂、非氧元素的总原子计量数为1计，镍元素的原子计量数记为n，所述正极极片满足Y≤1.14‑0.2n。

[0071] 在一些实施方式中，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：

[0072] a≥0.8；

[0073] n≥0.8。

[0074] 在一些实施方式中，所述二次电池满足如下特征中的一项或多项：

[0075] 0.9≤a＜1；

[0076] 0.9≤n＜1。

[0077] 可以选择合适的正极活性物质，一方面可以调节正极极片在充放电状态下的体积变化，另一方面可以根据需求改善正极极片的性能，例如可以选择三元材料活性或其改性材料，可以通过掺杂和/或包覆方式对正极活性物质进行改性。

[0078] 通过Y≤1.14‑0.2n关系式协同调节正极极片在二次电池充电与放电时的体积比Y与镍含量，更有利于在提高电池容量的同时控制合适的镍含量从而使正极极片的Y值具有更合适的范围，更佳有利于调控正极极片和含硅负极极片的收缩‑膨胀的匹配，更好地抑制硅膨胀对电池循环性能及电池循环寿命的恶化。

[0079] 二次电池中的正极极片富含镍时，在充电状态下，针对负极极片膨胀导致的前述问题，富镍正极极片不仅可以通过活性离子脱出产生的体积收缩调控整体的电芯膨胀，还可以赋予二次电池高容量和低循环衰减。

[0080] 在一些实施方式中，所述二次电池包括电解液；所述电解液包括锂盐和溶剂；

[0081] 所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂；

[0082] 在所述电解液中，双氟磺酰亚胺锂的重量相对于双氟磺酰亚胺锂与六氟磷酸锂重量之和的百分比记为WFSI，WFSI为10%～80%。

[0083] 在一些实施方式中，WFSI为30%～70%。

[0084] 在一些实施方式中，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯；其中，氟代碳酸乙烯酯在所述电解液中的重量百分比记为WFEC；

[0085] 所述二次电池满足WFEC/X≥0.3，其中，X为所述硅基材料在所述负极活性物质中的重量占比。

[0086] 通过调节电解液中锂盐的种类及含量，也可以实现对极片膨胀和电芯膨胀的调节。例如，对于含镍正极，当锂盐包括六氟磷酸锂（LiPF6）时，较强的氧化性可能导致LiPF6电解液生成HF，导致各类副反应而恶化电池性能，通过引入双氟磺酰亚胺锂（LIFSI），可明显降低副反应，从而降低正负极的不可逆膨胀，进而降低电池的整体膨胀量。

[0087] 添加剂氟代碳酸乙烯酯（FEC）是一种成膜添加剂，FEC可以在硅表面还原生成以LiF为主、以高分子低聚物为辅的高强高韧SEI膜，从而可抑制硅颗粒被电解液侵蚀，有效降低硅表面的副反应，减少活性锂的消耗。因此，FEC具有降低硅负极膨胀和改善电池循环性能的作用。进一步协调FEC用量与负极中硅含量，可以更佳地发挥FEC的作用，可以通过FEC在电解液中的重量百分比WFEC与硅含量X之间的关系式WFEC/X来调控。比如，可以调控WFEC/X≥0.3，此时，可以提供较多的FEC，使FEC在更长时间内发挥作用，可以更好地减少或避免硅表面的优质SEI破坏后可能产生的问题，例如可能导致大量消耗活性锂，甚至可能引发循环跳水。

[0088] 第二方面，本申请提供一种用电装置，其包括本申请第一方面所述二次电池。

[0089] 第三方面，本申请提供一种二次电池的制备方法，可用于制备本申请第一方面所述的二次电池。

[0090] 在一些实施方式中，所述的制备方法包括如下步骤：提供正极极片、负极极片、隔离膜和电解质，经组装得到本申请第一方面所述的二次电池；

[0091] 其中，所述正极极片和所述负极极片如本申请第一方面中所定义。

[0092] 可通过调控正极极片和含硅负极极片的收缩‑膨胀匹配制备二次电池，制备得到的二次电池既可显著降低负极极片的体积膨胀，特别是负极极片的可逆膨胀，可改善负极极片的稳定性，有利于促进负极极片中活性物质之间的物理粘接、电子传输、电解液浸润等功能的发挥，还可降低含硅电芯的膨胀，从而抑制硅膨胀对电池循环性能及电池循环寿命的恶化。

[0093] 本申请的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本申请的其他特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。

附图说明

[0094] 为了更好地描述和说明这里公开的那些申请的实施例或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的申请、目前描述的实施例或示例以及目前理解的这些申请的最佳模式中的任何一者的范围的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

[0095] 图1是本申请一实施例的二次电池的示意图；

[0096] 图2是图1所示的本申请一实施例的二次电池的分解图；

[0097] 图3是本申请一实施例的二次电池用作电源的用电装置的示意图。

[0098] 附图标记说明：

[0099] 5，二次电池；51，壳体；52，电极组件；53，盖板；6，用电装置。

具体实施方式

[0100] 以下，适当地参照附图详细说明公开了本申请的二次电池及制备方法和用电装置的一些实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。

[0101] 本申请所公开的数值“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，任一个端值可以独立地被包括或不被包括，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60‑120和80‑110的范围，理解为60‑110和80‑120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，且如果还列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1‑3、1‑4、1‑5、2‑3、2‑4和2‑5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a‑b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0‑5”表示本文中已经全部列出了“0‑5”之间的全部实数，“0‑5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。比如，当表述某个参数为选自“2‑10”的整数，相当于列出了整数2、3、4、5、6、7、8、9和10。

[0102] 如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。

[0103] 如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，可以优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。

[0104] 如果没有特别的说明，本申请所提到的“具有”、“包括”、“含有”和“包含”各自独立地可以表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他成员或时序特征，也可以仅包括或包含列出的成员或时序特征。成员例如材料或组分、结构、元件、仪器等；时序特征的非限制性性举例如动作、动作发生的条件、时机、状态等。

[0105] 如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。进一步地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真（或存在）并且B为假（或不存在）；A为假（或不存在）而B为真（或存在）；或A和B都为真（或存在）。

[0106] 在本申请中，如无其他说明，A（如B），表示B为A中的一种非限制性示例，可以理解A不限于为B。

[0107] 在本申请中，如无其他说明，“和/或”对应的特征或方案包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。例如，“A和/或B”表示A、B以及“A与B的组合”构成的组。其中，“包含A和/或B”可以表示“包含A，包含B，以及包含A与B”，还可以表示“包含A，包含B，或者包含A与B”，可根据所在语句恰当理解。

[0108] 本申请中涉及“多个”、“多种”等，如无特别限定，指在数量上大于2或等于2。例如，“一种或多种”表示一种或大于等于两种。可以理解，涉及“任意多个”项目时，指的是任意合适的多个项目的组合，也即以不相冲突且能够实施本申请的方式进行“任意多个”项目的组合。

[0109] 本文中，“合适的组合方式”、“合适的方式”、“任意合适的方式”等中所述“合适”，以能够实施本申请的技术方案为准。

[0110] 本文中，“优选”、“更好”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本申请保护范围的限制。如果一个技术方案中出现多处“优选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“优选”各自独立。

[0111] 本申请中，“可选地”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。

[0112] 本申请中，“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的，表示不同技术方案在内容上的差异，但并不应理解为对本申请保护范围的限制。

[0113] 本申请中，“第一方面”、“第二方面”等中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。

[0114] 在本申请中，涉及数据范围的单位，如果仅在右端点后带有单位，则表示左端点和右端点的单位是相同的。比如，3～5 h或3‑5 h均表示左端点“3”和右端点“5”的单位都是h（小时）。

[0115] 本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。进一步地，本申请实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

[0116] 硅基材料如硅具有高于石墨约10倍的容量，因而可以实现更高的能量密度，硅基材料具有的低成本、高比容量等优势，是一种备受青睐的负极材料。然而，在电池充放电过程中，硅基材料的体积膨胀性远高于石墨材料，这导致硅基负极存在严重的体积膨胀问题，容易导致电池循环性能的显著恶化，严重影响电池寿命。此外，硅基负极还会导致电芯层次存在较大的膨胀力，难以显著改善或克服。

[0117] 针对上述存在的普遍技术问题，第一方面，本申请提供了一种二次电池。该二次电池包括含硅负极极片，其具有降低的负极极片体积膨胀和电芯体积膨胀，可抑制硅膨胀对电池循环寿命的损害。

[0118] 在一些实施方式中，本申请提供了一种二次电池，其包括正极极片和负极极片，所述负极极片包括负极活性材料层，所述负极活性材料层包含负极活性物质，所述负极活性物质包含硅基材料；

[0119] 在同一个充放电循环过程中，所述负极极片在所述二次电池在充电与放电时的体积比记为R，R≤1.5，所述正极极片在所述二次电池在充电与放电时的体积比记为Y，Y≤0.98。

[0120] 在本申请中，如无其他说明，电极极片可以为正极极片或负极极片，电极极片中的“活性物质”指能够可逆地嵌入与脱出活性离子能力的物质。如无其他说明，“负极活性物质”指用于负极极片的、能够可逆地嵌入与脱出活性离子能力的物质；“正极活性物质”指用于正极极片的、能够可逆地脱出与嵌入活性离子能力的物质。二次电池充电时，活性离子从正极脱出，经过电解质嵌入负极；而二次电池放电时，活性离子则从负极脱出，嵌入正极。活性离子没有特别限定，可以为锂离子，此时对应锂离子二次电池。

[0121] 在本申请中，“活性材料”和“活性物质”，具有相同含义，可以互换使用；“正极活性物质”与“正极活性材料”具有相同含义，可以互换使用；“负极活性物质”与“负极活性材料”具有相同含义，可以互换使用。

[0122] 在本申请中，如无特别说明，“活性材料层”包括正极极片的正极活性材料层以及负极极片的负极活性材料层，根据详细的情形，可以指正极活性材料层或负极活性材料层。可以理解，正极活性材料层含有正极活性物质，负极活性材料层含有负极活性物质。

[0123] 在本申请中，如无其他说明，负极极片的体积膨胀/收缩变化、正极极片的体积收缩/膨胀变化以及电芯体积膨胀是在充放电循环过程中进行考察，是在同一个充放电循环过程中考察。如无其他说明，充电及放电的温度，也即充放电循环温度，可以为20℃～35℃，进一步可以为25℃～30℃，更进一步可以为25℃。

[0124] 对二次电池进行充放电时，由于活性离子的脱嵌行为、晶粒间距变化等因素会导致极片的收缩或膨胀。二次电池充电时，负极极片处发生活性离子的嵌入而导致极片膨胀，而正极极片处则发生活性离子的脱出而导致极片收缩；二次电池放电时，负极极片处发生活性离子的脱出而导致极片回缩，而正极极片处则发生活性离子的可逆嵌入而导致极片体积再次增大。

[0125] 在本申请中，如无其他说明，在同一个连续的充放电循环过程中的充电和放电条件下测试负极极片、正极极片和电芯的体积变化，连续的一次充电和一次放电称为一次充放电循环，该充放电循环过程中的循环次数可以为一次或多次。可以是一次充放电循环中的充电状态与放电状态的体积参数，也可以为连续多次充放电循环后的体积参数的平均值。可以理解，充电和放电在相同温度条件下进行。如无其他说明，充放电循环温度可以为20℃～35℃，进一步可以为25℃～30℃，更进一步可以为25℃。如无其他说明，充放电在
0.33～0.5C倍率条件下进行，可选地，充放电在0.33C倍率条件下进行。在本申请中，可以采用下述条件进行充放电循环：充电时将电量充满，也即满充，且放电时将前述充满的电量耗尽，也即满放。

[0126] 在本申请中，如无其他说明，对于各体积参数，如R、Y、各厚度参数等，充电结束后测试得到的体积参数视为“充电时”的体积参数，放电结束后测试得到的体积参数视为“放电时”的体积参数。

[0127] 当充放电循环过程中的循环次数为多次时，最后一次充放电循环中充电结束后的体积参数记为“充电时”的体积参数，最后一次充放电循环中放电结束后的体积参数记为“放电时”的体积参数。

[0128] 在本申请中，如无其他说明，在如下的一次充放电循环中测试正负极的体积膨胀/收缩参数：

[0129] （1）将待测电池在预设充放电温度Tc的恒温环境下静置预设时长t1，测试正负极的初始体积值；

[0130] （2）然后在预设充电电压U1至预设放电电压U2的预设电压U2～U1下，按照预设倍率充电至预设充电电压U1，然后在预设充电电压U1下恒压充电至电流≤0.05C，静置预设时长t2，视为充电结束，测试正负极的体积值，记为“充电时体积”；

[0131] （3）然后按照前述预设倍率放电至预设放电电压U2，视为放电结束，测试正负极的体积值，记为“放电时体积”；负极极片的“充电时体积”与“放电时体积”的比值即为R，正极极片的“充电时体积”与“放电时体积”的比值即为Y。

[0132] 预设充放电温度Tc可以为25～30℃，进一步如25℃。

[0133] 可以理解，预设充电电压U1小于等于待测电池的充电限制电压Ucl，预设放电电压U2大于等于待测电池的放电截止电压Udo。进一步地，充电电压U1可以选自4.0～4.4V，放电电压U2可以选自2.5～3.0V。其中，待测电池的充电限制电压和放电终止电压均具有本领域的公知含义，可采用常规方法获得或采用电池生产厂商的定义。

[0134] 预设倍率可以为0.33～0.5C，进一步如0.33C、0.5C等。

[0135] 预设时长t1可以为1 h ～ 2.5 h，进一步如2h。

[0136] 预设时长t2可以为8min ～ 15min，进一步如10 min。

[0137] 以预设充电电压U1为4.2V，预设放电电压U2为2.8V为非限制性示例，如无其他说明，在如下的一次充放电循环中测试正负极的体积膨胀/收缩参数：

[0138] （1）将待测电池在25℃的恒温环境下静置2h，测试正负极的初始体积值；

[0139] （2）然后在2.8V～4.2V下，按照0.33C充电至4.2V，然后在4.2V下恒压充电至电流≤0.05C，静置10min，视为充电结束，测试正负极的体积值，记为“充电时体积”；

[0140] （3）然后按照0.33C放电至2.8V，视为放电结束，测试正负极的体积值，记为“放电时体积”。

[0141] 可以采用万分尺测试正极极片及负极极片的尺寸，包括但不限于厚度。如无其他说明，可采用如下方法进行测试：取至少两个相同的电芯，于相同条件下进行一次充放电循环，分别拆解充电结束及放电结束的电芯，从至少一个充电结束后的电芯中分别取出正负极极片，至少另一个放电结束后的电芯中分别取出正负极极片，分别用万分尺测试极片厚度或使用脆断截面的扫描电子显微镜(SEM)图测试极片厚度。

[0142] 电芯层级膨胀主要包括两部分，一部分是在单次充放电循环过程中极片的可逆膨胀，另一部分是在寿命周期内极片体积不断增长的不可逆膨胀。当负极极片的可逆膨胀超过50%时，负极活性物质膨胀拉扯粘结剂，易引发粘结剂的较大形变，导致粘结剂强度不足，屈服甚至断裂，活性物质间失去电接触，极片结构坍塌。电芯层级膨胀难以显著改善或克服。比如，如果含硅负极的在膨胀与收缩时的体积比非常高（如高于1.8，如高于1.9 ）时，仅仅是搭配可轻微收缩的正极，虽然可以在一定程度上缓解电芯层级的膨胀，然而会引发极片的不稳定问题，容易导致电芯早期失效。当含硅负极发生如此高的体积膨胀时，对于如此大的膨胀收缩变化，负极极片中的粘结剂会难承受如此大的应力，极可能会导致极片结构在循环过程中坍塌；而且，面对如此大的体积膨胀收缩变化，负极极片中的导电网络也极易因巨大的体积膨胀而遭到破坏，最终造成电芯的早期失效。

[0143] 在同一个充放电循环过程中，负极极片在二次电池在充电与放电时的体积比记为R。

[0144] 负极时极片的R值可以通过负极活性材料层的组成（如负极活性物质的种类）进行调控。例如，可以通过改变硅基材料的种类和/或含量（如下文中的硅含量X）、改变负极活性物质的粒径大小和/或分布、调整导电剂的种类和/或用量、调整粘结剂的种类和/或用量等方式中的一种或多种方式调节R。比如，提高硅含量X可以上调R。可以改变前述各参数考察一系列配方，测试得到各参数对R的影响情况，并建立与R的对应表，从而可以根据预设R选取合适的负极活性材料层的组成，包括选取合适硅基材料的用量。作为非限制性示例，负极活性物质的Dv50可以在1μm～30μm范围内调整，进一步地，SiOx材料的Dv50可以在1μm～20μm范围内调整，硅碳材料的Dv50可以在1μm～30μm范围内调整，单质硅的Dv50可以在1μm～10μm范围内调整。

[0145] 负极极片在二次电池充电与放电时的体积比R可反映出负极极片的可逆膨胀程度，有必要将R值维持在50%以内，也即R≤1.5。如果R值太大，容易导致粘结剂无法承受膨胀收缩过程的较大应力，还容易因极片体积膨胀使负极活性物质的电接触变差，进而导致负极极片中的导电网络遭受破坏，甚至可能导致负极极片结构在电池循环过程中坍塌而导致电芯的过早失效。

[0146] 在同一个充放电循环过程中，正极极片在二次电池在充电与放电时的体积比记为Y。

[0147] 正极时极片的Y值可以通过正极活性材料层的组成（如正极活性物质的种类及进行调控。例如，可以通过改变正极活性物质的种类和/或用量、改变正极活性物质的粒径大小和/或分布、调整导电剂的种类和/或用量、调整粘结剂的种类和/或用量等方式中的一种或多种方式调节Y。例如，可以通过降低粘结剂用量，导电剂采用碳纳米管代替至少部分点状炭黑，正极活性物质采用多晶代替至少部分单晶等方式下调Y。可以改变前述各参数考察一系列配方，测试得到各参数对Y的影响情况，并建立与Y的对应表，从而可以根据预设Y选取合适的正极活性材料层的组成，包括选取合适的正极活性物质种类。作为非限制性示例，正极活性物质的Dv50可以在1μm～20μm范围内调整。

[0148] 正极极片在二次电池充电与放电时的体积比Y可反映出正极极片的可逆收缩程度，不超过0.98的Y值有利于使电芯在整体上抵抗含硅负极极片的膨胀。

[0149] 本申请提供的上述二次电池通过正极极片和含硅负极极片的收缩‑膨胀匹配设计，既可显著降低负极极片的体积膨胀，特别是负极极片的可逆膨胀，可改善负极极片的稳定性，有利于促进负极极片中活性物质之间的物理粘接、电子传输、电解液浸润等功能的发挥，还可降低含硅电芯的膨胀，从而抑制硅膨胀对电池循环性能及电池循环寿命的恶化。

[0150] 当极片膨胀过大导致导电网络变差或失效时，容易导致极片‑电解液界面出出现紫斑或析晶现象。

[0151] 在一些实施方式中，在同一个充放电循环过程中，所述负极极片在所述二次电池在充电与放电时的体积比R为1.1～1.5；可选地，R为1.1～1.4；进一步可选地，R为1.15～1.4。R还可以为下述任一种数值，或者选自下述任两种数值构成的区间：1.1、1.2、1.3、1.4、
1.5等。

[0152] 在协调控制正极极片与含硅负极极片的收缩‑膨胀关系的基材上，可以进一步将负极极片在二次电池充电与放电时的体积比R控制在一定范围内，从而更有利于将负极极片的膨胀控制在一定范围，从而更好地提高负极极片的稳定性，更有利于降低电芯膨胀，降低含硅负极体系中的体积膨胀对电池循环性能和电池循环寿命的不利影响。

[0153] 在一些实施方式中，在前述同一个充放电循环过程中，所述正极极片在所述二次电池在充电与放电时的体积比Y为0.9～0.98；可选地，Y为0.95～0.98。Y还可以为下述任一种数值，或者选自下述任两种数值构成的区间：0.9、0.92、0.94、0.95、0.96、0.98等。

[0154] 在协调控制正极极片与含硅负极极片的收缩‑膨胀关系的基材上，可以进一步将正极极片在二次电池充电与放电时的体积比Y控制在一定范围内，从而更有利于整体上抑制电芯膨胀，改善电池循环性能，延长电池循环寿命。

[0155] 一些实施方式中，R为1.1～1.5，Y为0.9～0.98，结合R和Y的其余示例，R和Y还可以进行任意合适方式的组合。比如，R为1.1～1.4，Y为0.9～0.98，或者如R为1.1～1.5，Y为0.95～0.98，还如R为1.1～1.4，Y为0.95～0.98等。

[0156] 还可以通过联合调控R和Y，更精细地调控正极极片和含硅负极极片的收缩‑膨胀的匹配，更好地抑制硅膨胀对电池循环性能及电池循环寿命的恶化。

[0157] 在一些实施方式中，所述硅基材料在所述负极活性物质中的重量占比记为X，X≥3%；可选地，X为3%～40%；进一步可选地，X为5%～25%；更进一步可选地，X为15%～25%。X还可以为下述任一种百分数，或者选自下述任两种百分数构成的区间：3%、5%、6%、8%、10%、12%、
14%、15%、16%、18%、20%、24%、25%、26%、8%、30%、35%等。X还可以选自下述任一种范围：10%～
25%等。

[0158] 在本申请中，硅基材料在负极活性物质中的重量占比，也可简称为硅含量，记为X。如无其他说明，可采用如下方法测试硅含量X：拆解电芯获取负极极片，利用溶剂洗涤、超声分散等方法，从负极活性材料层中取得负极活性物质，采用电感耦合等离子体
（inductively coupled plasma，ICP）法测试负极活性物质中硅基材料所占的重量百分比。

[0159] 在一些实施方式中，在满足R≤1.5，Y≤0.98的基础上，X可以与R以任意合适的方式组合，X还可以和Y以任意合适的方式组合，X还可以与R及Y以任意合适的方式组合。

[0160] 硅具有高于石墨约10倍的容量，因而，提高负极极片中的硅含量有利于实现更高的能量密度，然而，含硅负极在充电过程中的体积膨胀较大，容易降低负极极片的稳定性，导致较大的电芯膨胀，不利于电池循环性能的发挥，以致影响电池寿命。通过将硅基材料在负极活性物质中的重量占比X（也称为硅含量）控制在一定的含量范围内，有利于在改善能量密度的情况下更好地抑制负极极片及电芯的膨胀，从而有利于避免负极极片中的粘结剂无法承受膨胀收缩过程的较大应力，还有利于减少或避免负极极片中的导电网络因极片体积膨胀而遭受破坏，有利于避免负极极片结构在电池循环过程中坍塌，进而可以较好地减少硅膨胀对电池循环性能及电池循环寿命的恶化。

[0161] 在一些实施方式中，所述负极极片满足0.8≤R/(1.05·X+(1‑X)·1.4) ≤1.2；其中，X为所述硅基材料在所述负极活性物质中的重量占比；

[0162] 可选地，所述负极极片满足0.8≤R/(1.05·X+(1‑X)·1.4) ≤1.1；

[0163] 可选地，所述负极极片满足0.85≤R/(1.05·X+(1‑X)·1.4) ≤1.05。

[0164] 可以将R/(1.05·X+(1‑X)·1.4)记为校正系数α，用来更好地平衡硅含量增大以及含硅负极体积膨胀之间的冲突。该校正系数α还可以为下述任一种数值，或者选自下述任两种数值构成的区间：0.8、0.9、1.0、1.1、1.2等，还可以为下述任一种范围：0.8～1.1、0.85～1.05等。

[0165] 在一些实施方式中，该校正系数α可以与Y以任意合适的方式进行组合。

[0166] 通过R/(1.05·X+(1‑X)·1.4)关系式协同调节负极极片的体积膨胀与硅含量，更有利于在提高能量密度的同时抑制负极极片及相应电芯的体积膨胀，使具有含硅负极的二次电池兼具高能量密度和长循环寿命。

[0167] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片和所述正极极片在充电时的总体积相对于在放电时的总体积的比值Ra为1.03～1.20；可选地，Ra为1.03～1.15；进一步可选地，Ra为1.06～1.15。Ra还可以为下述任一种数值，或者选自下述任两种数值构成的区间：1.03、1.05、1.06、1.08、1.10、1.12、1.14、1.15、1.16、1.18、1.20等。

[0168] 在同一个充放电循环过程中，负极极片和正极极片在充电时的总体积相对于在放电时的总体积的比值Ra可反映出在充电和放电时的电芯体积差异程度。通过控制Ra在上述的范围内，可以从整体上控制电芯的体积膨胀变化，从而可以尽量减少电芯在连续循环过程中的体积变化，更有利于电芯稳定性及电池循环寿命的延长。

[0169] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电或放电时的体积比RN/P为0.7～1.6。

[0170] 在同一个充放电循环过程中，负极极片与正极极片在二次电池充电或放电时的体积比RN/P，也可以反映在充电和放电时的电芯体积差异程度。通过控制RN/P在上述的范围内，可以从整体上控制电芯的体积膨胀变化，从而可以尽量减少电芯在连续循环过程中的体积变化，更有利于电芯稳定性及电池循环寿命的延长。

[0171] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电时的体积比R1N/P为1.0～1.6；可选地，R1N/P为1.0～1.55；进一步可选地，R1N/P为1.0～1.35。R1N/P还可以为下述任一种数值，或者选自下述任两种数值构成的区间：1.0、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55、1.6等。

[0172] 对二次电池充电时，负极极片发生体积膨胀，正极极片发生体积收缩，通过将负极极片与正极极片的体积比R1N/P控制在一定的范围内，可以从整体上控制电芯的体积膨胀变化，从而可以尽量减少电芯在连续循环过程中的体积变化，更有利于电芯的稳定性及电池循环寿命的延长。

[0173] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池放电时的体积比R2N/P为0.7～1.4；可选地，R2N/P为0.8～1.35；进一步可选地，R2N/P为0.8～1.0。R2N/P还可以为下述任一种数值，或者选自下述任两种数值构成的区间：0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1.0、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4等。

[0174] 对二次电池放电时，负极极片体积可逆回缩，正极极片体积可逆变大，通过将负极极片与正极极片的体积比R2N/P控制在一定的范围内，也可以从整体上控制电芯的体积膨胀变化，从而可以尽量减少电芯在连续循环过程中的体积变化，更有利于电芯的稳定性及电池循环寿命的延长。

[0175] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片在所述二次电池充电时的厚度为120μm～190μm，可选为130μm～190μm。

[0176] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片在所述二次电池放电时的厚度为80μm～180μm，可选为100μm～180μm。

[0177] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述正极极片在所述二次电池充电时的厚度为100μm～130μm，可选为120μm～130μm。

[0178] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述正极极片在所述二次电池放电时的厚度为110μm～135μm，可选为120μm～135μm。

[0179] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电时的总厚度为230μm～310μm，可选为250μm～310μm。

[0180] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池放电时的总厚度为190μm～300μm，可选为230μm～300μm。

[0181] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，所述的二次电池满足如下特征中的一项或多项：

[0182] 所述负极极片在所述二次电池充电时的厚度为120μm～190μm，可选为130μm～190μm；

[0183] 所述负极极片在所述二次电池放电时的厚度为80μm～180μm，可选为100μm～180μm；

[0184] 所述正极极片在所述二次电池充电时的厚度为100μm～130μm，可选为120μm～130μm；

[0185] 所述正极极片在所述二次电池放电时的厚度为110μm～135μm，可选为120μm～135μm；

[0186] 所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池充电时的总厚度为230μm～310μm，可选为250μm～310μm；

[0187] 所述负极极片与所述正极极片在所述二次电池放电时的总厚度为190μm～300μm，可选为230μm～300μm。

[0188] 负极极片的厚度与正极极片的厚度可以通过制备极片时浆料的涂布重量、压实密度等参数进行调控，可以根据极片及电芯的尺寸、性能等需求进行合适的选择。可以理解，上述列举的一些尺寸仅为非限制的示例，本申请中极片和电芯的尺寸并不限于此。

[0189] 可以调控负极极片在二次电池充电时的厚度、负极极片在二次电池放电时的厚度、正极极片在二次电池充电时的厚度、正极极片在二次电池放电时的厚度、负极极片与正极极片在二次电池充电时的总厚度、负极极片与正极极片在二次电池放电时的总厚度中的一个或多个参数，可以更好地调控极片及电芯的体积膨胀，更有利于抑制含硅负极极片及相应电芯的体积膨胀，使具有含硅负极的二次电池兼具高能量密度和长循环寿命。

[0190] 在一些实施方式中，在所述同一个充放电循环过程中，充放电循环温度为25℃～30℃（进一步如前述的充放电循环温度，如25℃）；

[0191] 可选地，充放电倍率为0.33～0.5C（进一步如前述的充放电倍率，如0.33C、1/3 C、0.5C）。

[0192] 在一些实施方式中，所述硅基材料包括氧化硅材料（可记为SiOx）和硅碳材料中的一种或多种。相当于，所述硅基材料包括氧化硅材料和硅碳材料中的至少一种。

[0193] 可以根据负极极片中体积膨胀控制及能量密度等需求选择负极活性物质中硅基材料的种类，例如，硅基材料可以包括但不限于氧化硅材料和硅碳材料中的一种或多种。其中，由于硅相变时Si晶粒自由膨胀，体积变化大，普通粉磨微米硅材料会产生一定的膨胀。SiOx材料可通过二氧化硅（SiO2）或硅酸盐类物质缓冲一部分Si晶粒的膨胀。硅碳材料则可以通过预刻模板预留材料内部膨胀空间减少硅材料的膨胀。

[0194] 在一些实施方式中，所述硅基材料包括预锂化氧化硅材料和预锂化硅碳材料中的一种或多种。

[0195] 在一些实施方式中，所述硅基材料为预锂化或未预锂化的。

[0196] 本申请中涉及的硅基材料可以为预锂化或未预锂化的。当为预锂化的硅基材料时，可尽量减少首次不可逆容量损失，补偿电解液分解及负极沉积析出对活性离子的损耗，有利于在二次电池使用过程中使极片及电芯的体积膨胀情况尽量与初始设置相接近，从而尽量减小因极片膨胀给粘结剂造成的应力，也可以尽量降低对负极极片中导电网络的破坏。

[0197] 在一些实施方式中，所述负极活性材料层还包含碳纳米管。

[0198] 在一些实施方式中，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或多种；进一步可选地，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管。在一些实施方式中，所述碳纳米管在所述负极活性材料层中的重量百分比为0.02%～1.0%，进一步可选为0.05%～0.5%。所述碳纳米管在所述负极活性材料层中的重量百分比可以为下述任一种百分数或者选自下述任两种百分数构成的区间：0.02%、0.04%、0.05%、0.06%、0.065%、0.07%、0.08%、0.09%、1.0%等。

[0199] 碳纳米管可作为负极极片的导电剂，其具有的一定长径比可以减少或避免因硅膨胀导致的负极活性物质的接触不佳，从而可降低硅膨胀对负极极片导电网络的破坏，提高负极极片和电芯的稳定性，并对长电池循环寿命有利。碳纳米管可以包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或多种。其中，单壁碳纳米管具有较优的长径比，可显著降低负极极片的体积膨胀进而降低电芯膨胀。

[0200] 在一些实施方式中，所述二次电池为锂离子二次电池。锂离子二次电池利用锂离子在电极的嵌入与脱嵌以及在电解质中的传输实现充放电过程。通常而言，锂离子二次电池中的活性离子为锂离子，但不限于此。

[0201] 在一些实施方式中，所述正极极片包括正极活性材料层，所述正极活性材料层包含正极活性物质；所述正极活性物质包含三元材料和改性三元材料中的一种或多种，其中，所述改性三元材料为包含改性元素的三元材料，所述改性元素以掺杂元素方式存在、以包覆元素方式存在或者以掺杂元素和包覆元素的组合方式存在。在本申请中，如无其他说明，“三元材料”与“三元正极材料”具有相同含义，可以互换使用；如无其他说明，“改性三元材料”与“改性三元正极材料”具有线条含义可以互换使用。如无其他说明，正极活性物质中涉及的“掺杂元素”指掺杂于正极活性物质中的改性元素；如无其他说明，正极活性物质中涉及的“包覆元素”指正极活性物质包括正极活性颗粒本体以及位于正极活性颗粒本体表面至少一部分的包覆层，其中，包覆元素是位于包覆层中的改性元素。作为非限制性示例，在正极活性物质中，“改性元素以掺杂元素和包覆元素的组合方式存在”是指正极活性物质包括正极活性颗粒本体以及位于正极活性颗粒本体表面至少一部分的包覆层，至少一部分改性元素被掺杂于正极活性物质本体中，且至少一部分改性元素还被包含于包覆层中。正极活性颗粒本体可以为三元正极材料，可以为三元正极材料，但不限于此。

[0202] 非限制性地，所述正极活性物质可以包含NCM三元材料、NCA三元材料、改性NCM三元材料和改性NCA材料中的一种或多种；其中，所述改性NCM三元材料为包含所述改性元素的NCM三元材料，所述改性NCA三元材料为包含所述改性元素的NCA三元材料。

[0203] 非限制性地，所述改性三元材料中的改性元素包括Na、K、Ca、Ba、Sb、Ti、Zr、W、Sr、Nb、Mo、Si、Mg、B、Cr和Ta中的一种或多种。

[0204] 非限制性地，所述正极活性物质的化学式为Lix(NiaCobMcM’d)O2‑（e 这是一种含镍锂氧化物），其中，0.6≤x≤1.2，00.94、0.95等。

[0205] 在所述含镍锂氧化物中，以非锂、非氧元素的总原子计量数为1计，将镍元素的原子计量数记为n，也可称为镍含量。在数值上，上述含镍锂氧化物中，n等于a。

[0206] 如无其他说明，可采用如下方法测试镍含量n：拆解电芯获取正极极片，利用溶剂洗涤、超声分散等方法，从正极活性材料层中取得正极活性物质，采用电感耦合等离子体（inductively coupled plasma，ICP）法测试正极活性物质中Ni、Co和M元素的原子比，进而计算得到镍元素相对于Ni、Co和M元素所占的原子百分比，记为n。

[0207] 可以选择合适的正极活性物质，一方面可以调节正极极片在充放电状态下的体积变化，另一方面可以根据需求改善正极极片的性能，例如可以选择三元材料活性或其改性材料，可以通过掺杂和/或包覆方式对正极活性物质进行改性。

[0208] 在一些实施方式中，所述正极极片包括正极活性材料层，所述正极活性材料层包含正极活性物质，所述正极活性物质包含含镍锂氧化物；在所述含镍锂氧化物中，以非锂、非氧元素的总原子计量数为1计，镍元素的原子计量数记为n，所述正极极片满足Y≤1.14‑0.2n。

[0209] 通过Y≤1.14‑0.2n关系式协同调节正极极片在二次电池充电与放电时的体积比Y与镍含量，更有利于在提高电池容量的同时控制合适的镍含量从而使正极极片的Y值具有更合适的范围，更佳有利于调控正极极片和含硅负极极片的收缩‑膨胀的匹配，更好地抑制硅膨胀对电池循环性能及电池循环寿命的恶化。

[0210] 在一些实施方式中，所述正极极片满足n≥0.8；可选地，0.8≤n＜1；进一步可选地，0.9≤n＜1。n还可以为下述任一种数值，或者大于等于下述任一种数值且小于1，或者选自下述任两种数值构成的区间：0.8、0.83、0.85、0.86、0.88、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95等。n也可以采用百分数的方式表示。例如80%、90%、95%等。

[0211] 二次电池中的正极极片富含镍时，在充电状态下，针对负极极片膨胀导致的前述问题，富镍正极极片不仅可以通过活性离子脱出产生的体积收缩调控整体的电芯膨胀，还可以赋予二次电池高容量和低循环衰减。

[0212] 在一些实施方式中，所述二次电池包括电解液；所述电解液包括锂盐和溶剂。

[0213] 在一些实施方式中，所述锂盐包括双氟磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂。

[0214] 在一些实施方式中，在电解液中，双氟磺酰亚胺锂的重量相对于双氟磺酰亚胺锂与六氟磷酸锂重量之和的百分比记为WFSI，WFSI为10%～80%；进一步可选地，WFSI为20%～80%；更进一步可选地，WFSI为30%～70%。WFSI可以为下述任一种百分数或者选自下述任两种百分数构成的区间：10%、12.5%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、60%、70%、75%、80%等。

[0215] 通过调节电解液中锂盐的种类及含量，也可以实现对极片膨胀和电芯膨胀的调节。例如，对于含镍正极，当锂盐包括六氟磷酸锂（LiPF6）时，较强的氧化性可能导致LiPF6电解液生成HF，导致各类副反应而恶化电池性能，通过引入双氟磺酰亚胺锂（LIFSI），可明显降低副反应，从而降低正负极的不可逆膨胀，进而降低电池的整体膨胀量。

[0216] 在一些实施方式中，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯；其中，氟代碳酸乙烯酯在所述电解液中的重量百分比记为WFEC；可选地，所述二次电池满足WFEC/X≥0.3。其中，X为前述定义的硅含量，也即硅基材料在负极活性物质中的重量占比。

[0217] 添加剂氟代碳酸乙烯酯（FEC）是一种成膜添加剂，FEC可以在硅表面还原生成以LiF为主、以高分子低聚物为辅的高强高韧SEI膜，从而可抑制硅颗粒被电解液侵蚀，有效降低硅表面的副反应，减少活性锂的消耗。因此，FEC具有降低硅负极膨胀和改善电池循环性能的作用。进一步协调FEC用量与负极中硅含量，可以更佳地发挥FEC的作用，可以通过FEC在电解液中的重量百分比WFEC与硅含量X之间的关系式WFEC/X来调控。比如，可以调控WFEC/X≥0.3，此时，可以提供较多的FEC，使FEC在更长时间内发挥作用，可以更好地减少或避免硅表面的优质SEI破坏后可能产生的问题，例如可能导致大量消耗活性锂，甚至可能引发循环跳水。

[0218] 在一些实施方式中，所述锂盐双氟磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂构成复合锂盐，且电解液中还包含添加剂FEC；此时，有利于构建更加稳定的SEI膜，更有利于减少副反应的发生，减小SEI增厚速度，可以更加有效地降低硅负极的不可逆膨胀，从而在减小含硅电池膨胀力方面实现更加效果。

[0219] 在一些实施方式中，负极极片的R值≤1.5，正极极片的Y值≤0.98，电解液包括锂盐，锂盐为双氟磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂构成非复合锂盐，且电解液中还包含添加剂FEC。通过上述协同组合式设计，可有效降低硅负极的极片膨胀，改善负极极片的稳定性，还可巧妙地降低含硅电芯的膨胀，提升电芯的寿命。上述的各参数还可以选自本文中的其他示例，也可以与本文中其他参数进行合适方式的组合。

[0220] 本申请的一个实施方式中，所述二次电池包括正极极片、负极极片、电解质和隔离膜。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质具有在正极极片和负极极片之间传导活性离子的作用。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。

[0221] 负极极片

[0222] 本申请所提供的二次电池中的负极极片包括负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性物质。本申请中，所述负极活性物质包含硅基材料。所述硅基材料可以包括单质硅、硅氧化合物即氧化硅材料）、硅碳复合物（即硅碳材料）、硅氮复合物以及硅合金中的一种或多种。硅基材料的种类及其含量还可以如前文所定义。进一步地，所述硅基材料可以包括单质硅、氧化硅材料和硅碳材料中的一种或多种。更进一步地，所述硅基材料可以包括氧化硅材料和硅碳材料中的一种或多种。

[0223] 在同一个充放电循环过程中所述负极极片在所述二次电池充电与放电时的体积比R可参考前述定义或下文的示例。

[0224] 除含有硅基材料外，所述负极活性物质还可以包含本领域公知的用于电池的其他负极活性物质。作为非限制性示例，其他负极活性物质可以包括以下材料中的一种或多种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、锡基材料和钛酸锂等。所述锡基材料可以包括单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的一种或多种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性物质的传统材料，只要负极活性物质中含有硅基材料。这些负极活性物质可以仅单独使用硅基材料，也可以将两种以上组合使用（此时至少包括硅基材料）。

[0225] 在一些实施方式中，负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极膜层，所述负极膜层包括负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性物质。负极活性物质可以如前文所定义。

[0226] 作为非限制性示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。

[0227] 在一些实施方式中，所述负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料形成在高分子材料基材上而得到。所述负极集流体中，该金属材料的非限制性示例可以包括铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等中的一种或多种。所述负极集流体中，该高分子材料基材的非限制性示例可以包括聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等基材中的一种或多种。

[0228] 在一些实施方式中，负极活性材料层还可选地包括粘结剂。所述粘结剂可包括丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸类（PAA类）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）及羧甲基壳聚糖（CMCS）中的一种或多种。PAA类粘结剂的示例如聚丙烯酸（PAA）。

[0229] 在一些实施方式中，负极膜层或负极活性材料层中的粘结剂包括PAA类和SBR类中的一种或多种。

[0230] 在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的一种或多种。

[0231] 如前所述，一些实施方式中，所述导电剂包含碳纳米管。进一步地，所述碳纳米管可包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或多种；进一步可选地，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管。在一些实施方式中，所述碳纳米管在所述负极活性材料层中的重量百分比为0.02%～1.0%，进一步可选为0.05%～0.5%。所述碳纳米管在所述负极活性材料层中的重量百分比可以为下述任一种百分数或者选自下述任两种百分数构成的区间：0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.065%、0.07%、0.08%、0.09%、1.0%等。

[0232] 在一些实施方式中，负极活性材料层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂等。增稠剂的非限制性示例可以包括羧甲基纤维素钠（CMC‑Na）等。

[0233] 在一些实施方式中，可以通过以下方式制备负极极片：将上述用于制备负极极片的组分，例如负极活性物质、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂（溶剂的非限制性示例如去离子水）中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体的至少一侧表面上，经烘干、压实（压实可以采用冷压方式）等工序后，即可得到负极极片。负极浆料所涂覆的负极集流体表面可以为负极集流体的单个表面上，也可以为负极集流体的两个表面上。负极浆3 3
料的固含量可以为40wt%～60wt%。负极极片的压实密度可以为1.0 g/cm～ 1.8 g/cm。

[0234] 在本申请中，wt%表示重量百分含量。

[0235] 正极极片

[0236] 在本申请中，正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面上的正极膜层，该正极膜层包括正极活性材料层，进一步地，正极活性材料层包括正极活性物质。

[0237] 在同一个充放电循环过程中，所述正极极片在所述二次电池充电与放电时的体积比Y可参考前述定义。

[0238] 作为非限制性示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。

[0239] 在一些实施方式中，所述正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料形成在高分子材料基材上而形成；金属材料可以包括铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等中的一种或多种；高分子材料基材的非限制性示例包括聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等材质的基材。

[0240] 在本申请的一些实施方式中，所述正极活性物质包括锂离子材料；进一步地，所述二次电池为锂离子二次电池。

[0241] 在本申请的一些实施方式中，所述二次电池为锂离子二次电池。锂离子二次电池利用锂离子在电极的嵌入与脱嵌以及在电解质中的传输实现充放电过程。通常而言，锂离子二次电池中的活性离子为锂离子，但不限于此。

[0242] 正极活性物质可采用本领域公知的用于电池的正极活性物质。作为非限制性示例，正极活性物质可包括以下材料或物质中的一种或多种：橄榄石结构的锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料或物质，还可以使用其他可被用作电池正极活性物质的传统材料或物质。这些正极活性物质可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，锂过渡金属氧化物的非限制性示例可包括但不限于锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物及其改性化合物等中的一种或多种。锂钴氧化物的非限制性示例包括LiCoO2；锂镍氧化物的非限制性示例包括LiNiO2；锂锰氧化物的非限制性示例包括LiMnO2、LiMn2O4等；锂镍钴锰氧化物的非限制性示例包括LiNi1/3Co1/3Mn1/3O（2 也可以简称为NCM333）、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O（2 也可以简称为NCM523）、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O（2 也可以简称为NCM211）、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O（2 也可以简称为NCM622）、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O（2 也可以简称为NCM811）等。锂镍钴铝氧化物的非限制性示例包括LiNi0.85Co0.15Al0.05O2。

[0243] 在一些实施方式中，所述正极活性物质可以包括但不限于下述材料中的一种或多种：锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物、钠氧化物和钾氧化物，以及前述任一种物质与掺杂元素构成的材料；进一步地，任一种正极活性物质中的掺杂元素独立地包括过渡金属元素和非过渡金属元素中的一种或多种。

[0244] 正极活性物质的种类还可以参考前文的定义或下文的示例。

[0245] 在一些实施方式中，正极活性材料层还可选地包括粘结剂。作为非限制性示例，所述粘结剂可以包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、偏氟乙烯‑四氟乙烯‑丙烯三元共聚物、偏氟乙烯‑六氟丙烯‑四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯‑六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的一种或多种。

[0246] 在一些实施方式中，正极活性材料层还可选地包括导电剂。作为非限制性示例，所述导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的一种或多种。

[0247] 在一些实施方式中，可以通过以下方式制备正极极片：将上述用于制备正极极片的组分，例如正极活性物质、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体的至少一侧表面上，经烘干、压实（压实可以采用冷压方式）等工序后，即可得到正极极片。溶剂的种类可以选自但不限于前述实施方式中的任一种，例如N‑甲基吡咯烷酮（NMP）。正极浆料所涂覆的正极集流体表面可以为正极集流体的单个表面上，也可以为正极集流体的两个表面上。正极浆料的固含量可以为40wt%～80wt%。正3 3
极极片的压实密度可以为3.0～3.6 g/cm，可选为3.3～3.5 g/cm。

[0248] 电解质

[0249] 电解质具有在正极极片和负极极片之间传导活性离子的作用。本申请中的电解质包括电解液。

[0250] 在一些实施方式中，所述电解质为电解液。

[0251] 在一些实施方式中，所述电解液为非水电解质。所述非水电解质可以包括电解质盐和溶剂。

[0252] 在一些实施方式中，二次电池为锂离子二次电池，电解质盐可以包括电解质锂盐。

[0253] 在一些实施方式中，电解质锂盐可包括六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4）、高氯酸锂（LiClO4）、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）、双三氟甲磺酰亚胺锂（LiTFSI）、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的一种或多种。

[0254] 在一些实施方式中，所述电解质锂盐包括双氟磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂。进一步地，如前所述，在电解液中，双氟磺酰亚胺锂的重量相对于双氟磺酰亚胺锂与六氟磷酸锂重量之和的百分比WFSI可以为10%～80%；进一步可选地，WFSI为20%～80%；更进一步可选地，WFSI为30%～70%。WFSI可以为下述任一种百分数或者选自下述任两种百分数构成的区间：10%、12.5%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、60%、70%、75%、80%等。

[0255] 在一些实施方式中，该溶剂为非水溶剂，进一步为有机溶剂。

[0256] 在一些实施方式中，所述有机溶剂为酯类或醚类。酯类溶剂可以包括羧酸酯类溶剂和碳酸酯类溶剂中的一种或多种。在其中的一些实施方式中，所述有机溶剂包括羧酸酯类溶剂，进一步可以为羧酸酯或其卤代物。羧酸酯的卤代物也即卤代羧酸酯。羧酸酯类溶剂可以为C2‑4烷基羧酸的C1‑3烷基酯或其卤代物。C1‑4烷基羧酸的示例如乙酸、丙酸和丁酸。羧酸的C1‑3烷基酯的示例如甲酯、乙酯、丙酯。有机溶剂可以包括碳酸酯类溶剂，进一步可以包括碳酸酯及卤代碳酸酯中的一种或多种。碳酸酯的卤代物也即卤代碳酸酯。卤代羧酸酯和卤代碳酸酯中的卤素取代基可以为氟，卤素取代基的个数可以为1个至全卤代。以氟代为例，氟代羧酸酯和氟代碳酸酯中的氟原子个数的可以为1个至全氟代。作为非限制性示例，所述有机溶剂可以包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(PA)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丁酸甲酯(MB)、丁酸乙酯(EB)以及前述任一种的氟代物中的一种或多种。

[0257] 在一些实施方式中，溶剂可包括碳酸乙烯酯（EC， ）、碳酸丙烯酯（PC， ）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二丙酯（DPC）、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4‑丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的一种或多种。

[0258] 在一些实施方式中，所述电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。

[0259] 在一些实施方式中，所述添加剂可以包括碳酸亚乙烯酯（VC， ）、碳酸乙烯亚乙酯（VEC， ）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、二氟碳酸乙烯酯（DFEC）、三氟甲基碳酸乙烯酯（TFPC）、甲烷二磺酸亚甲酯（MMDS）、1‑丙烯‑1  ,3‑磺酸内酯（PST）、亚硫酸乙烯酯（ES）、亚硫酸丙烯酯（PS）、硫酸乙烯酯（DTD）、丁二腈（SN）、己二腈（AND）、磺酸酯环状季铵盐、三(三甲基硅烷)磷酸酯（TMSP）、三(三甲基硅烷)硼酸酯（TMSB）及苯甲醚中的一种或多种。

[0260] 在一些实施方式中，所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯（FEC）。FEC在电解液中的含量可参考前文。例如，FEC在电解液中的重量百分比记为WFEC可满足WFEC/X≥0.3。

[0261] 隔离膜

[0262] 在一些实施方式中，二次电池中还包括隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。

[0263] 在一些实施方式中，隔离膜的材质可包括玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的一种或多种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。在隔离膜的基材表面还可以设置包含无机粒子的涂层，作为非限制性示例，无机粒子可以包括三氧化二铝、勃姆石等中的一种或多种。

[0264] 电极组件、电化学储能装置、二次电池

[0265] 在一些实施方式中，正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。

[0266] 在一些实施方式中，电化学储能装置可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。

[0267] 在一些实施方式中，二次电池可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。

[0268] 在一些实施方式中，二次电池的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。二次电池的外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，进一步地，塑料的非限制性示例可以包括聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等中的一种或多种。

[0269] 本申请对二次电池的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图1是作为一个示例的方形结构的二次电池5。

[0270] 在一些实施方式中，参照图2，外包装可包括壳体51和盖板53。其中，壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口，盖板53能够盖设于所述开口，以封闭所述容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于所述容纳腔内。电解液浸润于电极组件52中。二次电池5所含电极组件52的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据实际需求进行选择。

[0271] 在本申请的所述二次电池中，负极极片的R值及硅含量X、正极极片的Y值及镍含量n、校正系数α、正极极片和负极极片的尺寸（如厚度）及二者的组合参数（如Ra、RN/P、R1N/P、R2N/P等）、电芯尺寸（如厚度）、负极活性物质的组成、正极活性物质的组成、电解质的组成等参数可以以任意合适的方式进行组合，例如可以参考但不限于前文定义或下文示例。

[0272] 第二方面，本申请提供一种用电装置，其包括本申请第一方面所述二次电池。

[0273] 所述二次电池可以用作所述用电装置的电源，也可以用作所述用电装置的能量存储单元。所述用电装置可以包括移动设备、电动车辆、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。其中，移动设备例如可以是手机、笔记本电脑等；电动车辆例如可以是纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等，但不限于此。

[0274] 作为所述用电装置，可以根据其使用需求来选择二次电池。

[0275] 图3是作为一个示例的用电装置6。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对二次电池的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。

[0276] 作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用二次电池作为电源。

[0277] 第三方面，本申请提供一种二次电池的制备方法，可用于制备本申请第一方面所述的二次电池。

[0278] 在一些实施方式中，所述的制备方法包括如下步骤：提供正极极片、负极极片、隔离膜和电解质，经组装得到本申请第一方面所述的二次电池；

[0279] 其中所述正极极片和所述负极极片如本申请第一方面中所定义。

[0280] 其中，负极极片在二次电池充电与放电时的体积比R、正极极片在二次电池充电与放电时的体积比Y等参数可采用上下文中任意合适的方式进行调节。

[0281] 可通过调控正极极片和含硅负极极片的收缩‑膨胀匹配制备二次电池，制备得到的二次电池既可显著降低负极极片的体积膨胀，特别是负极极片的可逆膨胀，可改善负极极片的稳定性，有利于促进负极极片中活性物质之间的物理粘接、电子传输、电解液浸润等功能的发挥，还可降低含硅电芯的膨胀，从而抑制硅膨胀对电池循环性能及电池循环寿命的恶化。

[0282] 以下，说明本申请的一些实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明技术或条件的，按照上文中的描述进行，或者按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品，或者可通过市购产品按照常规方式合成。

[0283] 下面的实施例中，室温是指20 °C ～ 30 °C，进一步地，可以为25 °C。

[0284] 下述的具体实施例中，涉及原料组分的量度参数，如无特别说明，可能存在称量精度范围内的细微偏差。涉及温度和时间参数，允许仪器测试精度或操作精度导致的可接受的偏差。

[0285] 在本申请中，如无其他说明，石墨材料采用市购人造石墨（Dv50约为15μm），单质硅为微米硅（Dv50约为3μm）。

[0286] 在本申请中，如无其他说明，Dv50是指材料的累计体积分布百分数达到50%时所对应的粒径，该参数表示占材料体积50%的颗粒粒径小于等于Dv50，且占材料体积50%的颗粒粒径大于Dv50。本领域技术人员可以理解Dv50的含义，而且可以采用本领域公知的仪器及方法进行测定。例如可以参照GB/T 19077‑2016粒度分布激光衍射法，采用激光粒度分析仪方便地测定，如英国马尔文仪器有限公司的Mastersizer2000E型激光粒度分析仪、LS‑909激光粒度仪（欧美克）。进一步如设备型号如马尔文2000（MasterSizer 2000）激光粒度仪，可参考标准流程GB/T19077‑2016/ISO 13320:2009进行测试。

[0287] 实施例1.

[0288] （1）正极极片的制备

[0289] 将正极活性物质NCM（镍含量n=90%，可记为Ni90）、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比97：2：1混合均匀并加入到溶剂N‑甲基吡咯烷酮（NMP）中，制成正极浆料；将正极浆料均匀涂布在正极集流体铝箔的双侧表面上，在85℃下烘干后冷压，再进行模切、
3
分条，制成锂离子电池正极极片。正极极片的压实密度为3.5 g/cm。

[0290] （2）负极极片的制备

[0291] 将负极活性物质、导电剂、增稠剂羟甲基纤维素钠(CMC)、粘结剂按质量比96：2：1：1加入溶剂水中混合均匀并制成负极浆料，其中，负极活性物质由石墨材料及硅基材料组成（硅基材料的种类和含量可参阅表1），导电剂和粘结剂的组成可参阅表1，实施例中，导电剂采用质量比为9:1的导电炭黑和单壁碳纳米管的混合，粘结剂采用PAA类；将负极浆料均匀涂布在负极集流体铜箔的双侧表面上，在85℃下烘干后进行冷压，制成锂离子电池负极极
3
片。负极极片的压实密度为1.7 g/cm。

[0292] （3）隔离膜的制备

[0293] 采用聚乙烯微孔薄膜作为多孔隔离膜基材，将无机三氧化二铝粉末、聚乙烯呲咯烷酮、丙酮溶剂按重量比3：1.5：5.5混合均匀，制成浆料，涂布于基材的一面，烘干，得到隔离膜。

[0294] （4）电解液的制备

[0295] 将锂盐溶解于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的混合溶剂中(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯的体积比为1：2：1)，添加氟代碳酸乙烯酯（FEC）添加剂，得到锂离子电池电解液。采用的锂盐是双氟磺酰亚胺锂（LIFSI）和六氟磷酸锂（LiPF6）的混合，二者的比例可参阅表2，FEC的添加量也可参阅表2。

[0296] （5）锂离子电池的制备

[0297] 将上述正极极片、负极极片以及隔离膜进行卷绕，隔离膜置于正极极片和负极极片，具有三氧化二铝涂层的一面靠近正极极片而远离负极极片，得到裸电芯，之后经过封装、注液、化成、排气等工序，制得锂离子二次电池。

[0298] 实施例2～11及对比例1～6可采用与实施例1基本相同的方法，区别不同的参数可参阅表1。

[0299] 实施例1～11和对比例1～6中正极极片、负极极片的尺寸参数还可参阅表3‑4。

[0300] 各实施例和各对比例中，为获得表4中的R和Y值，除表1‑2中各参数外，还可以适当调节负极活性物质及正极活性物质的Dv50值。负极活性物质的Dv50可以在1μm～30μm范围内调整，其中，SiOx材料的Dv50可以在1μm～20μm范围内调整，硅碳材料的Dv50可以在1μm～30μm范围内调整，单质硅的Dv50可以在1μm～10μm范围内调整；正极活性物质的Dv50可以在1μm～20μm范围内调整。

[0301] 表1.

[0302]

[0303] 在表1中，“正极活性物质的组成”中，Ni90、Ni80和Ni50均为NCM三元正极材料，Ni90表示镍含量n为90%，Ni80表示镍含量n为80%，Ni50表示镍含量n为50%，其中，Ni90对应的正极活性物质为LiNi0.9Co0.08Mn0.02O2，Ni80对应的正极活性物质为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，Ni50对应的正极活性物质为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2；镍含量n的定义与前述一致，表示Ni在Ni、Co和Mn中所占的原子百分比，按原子数量计。

[0304] 表1中，“硅含量X”表示硅基材料在负极活性物质中所占的重量百分比。

[0305] 表1中，“负极导电剂”在负极活性材料层中的负极活性物质、导电剂、增稠剂和粘结剂中的质量占比为2%。

[0306] 表2.

[0307]

[0308] 表3.

[0309]

[0310] 表4.

[0311]

[0312] 测试与分析方法：

[0313] 1、充电及放电条件下正极极片和负极极片的尺寸测试方法

[0314] 取两个相同方法制备的基本相同的待测电池，于相同条件下进行一次充放电循环，温度25℃；

[0315] 其中一个待测电池在25℃的恒温环境下静置2h，然后在2.8V～4.2V下，按照0.5C充电至4.2V，然后在4.2V下恒压充电至电流≤0.05C，静置10min，拆解电芯取出正负极极片；

[0316] 另一个待测电池在25℃的恒温环境下静置2h，然后在2.8V～4.2V下，按照0.5C充电至4.2V，然后在4.2V下恒压充电至电流≤0.05C，静置10min，然后按照0.5C放电至2.8V，拆解电芯，取出正负极极片；

[0317] 将充电结束及放电结束后分别取出的两组正负极极片分别用万分尺测试极片厚度或使用脆断截面的扫描电子显微镜(SEM)图测试极片厚度。

[0318] 2、体积能量密度（VED）的测试方法

[0319] 将待测电池在25℃的恒温环境下静置2h，然后在2.8V～4.2V下，按照0.33C充电至4.2V，然后在4.2V下恒压充电至电流≤0.05C，静置10min，然后按照0.33C放电至2.8V，记录该锂离子二次电池的容量C0。VED为C0与电池壳体体积的比值。

[0320] 测试结果可参阅表5。

[0321] 3、电池25℃循环性能及电芯面压的测试方法

[0322] 25℃下，将待测电池放置到可监控膨胀力的钢板夹具内，电池与夹具间放置1mm的缓冲垫。先按照0.5C在10%～95%SoC区间进行持续充放电，每次充放电结束各静置30min。直至电池的容量保持率为80%，记录衰减至80%的循环圈数（记为“25℃循环80%SoH时寿命”）及最后一圈最大的膨胀力，膨胀力与电芯大面面积的比值记为25℃循环80%SoH时电芯面压。

[0323] “电芯大面”是指测试时电芯的受力面，通常是电芯的高度和宽度方向决定的平面。

[0324] 测试结果，可参考表5中“25℃循环80%SoH时寿命”、“25℃循环80%SoH时电芯面压”。

[0325] 4、负极极片‑电解液界面观察

[0326] 负极极片‑电解液界面无紫斑且无析锂时，记为“界面良好”。

[0327] 负极极片‑电解液界面的“界面不良”则包括紫斑、析锂等现象。

[0328] 负极极片体积膨胀，容易导致极片内部的导电网络破坏而影响极片稳定性，从而导致活性离子无法及时嵌入，影响电池动力学性能。紫斑主要是因为负极极片膨胀过大，电极极片与电解液接触变差，导致嵌锂不足。析锂主要是因为负极极片膨胀过大，应力导致负极动力学变差，正极迁移过来的锂离子来不及嵌入而在负极极片表面析出，或负极极片膨胀过大后极片结构坍塌，实际发挥作用的负极活性物质不足，负极没有足够的位点来接受来自正极的锂离子。测试结果可参阅表5“界面情况”结果。

[0329] 测试结果及分析

[0330] 实施例1～11中制备的锂离子二次电池在保持一定体积能量密度的情况下，具有降低的电芯面压和增多的循环圈数，这表明其中的负极极片及负极‑电解液界面具有较好的稳定性，电芯层级膨胀被抑制，增加了循环寿命。实施例1～11中制备的锂离子二次电池均中具有适当R和Y值，因而均能降低负极极片体积膨胀和电芯体积膨胀，改善负极极片的稳定性，还能抑制硅膨胀对电池循环寿命的损害，参阅表5；此外，还具有较高的体积能量密度VED。

[0331] 实施例1‑9、11的负极活性材料层中碳纳米管作为导电剂，除了具有较高的体积能量密度、降低的电芯面压和增多的循环圈数外，负极‑电解质界面也均无紫斑及大面析晶现象，可见均具有极佳的界面稳定性。

[0332] 实施例10与对比例1均采用导电炭黑作为负极活性材料层的导电剂，相对于使用了碳纳米管的实施例，实施例10与对比例1的负极界面相对差一些，这是由于循环后形成的导电网络相对差一些。实施例10与对比例1通过调节充电时的负极极片厚度调节R值，实施例10中满足R≤1.5，而对比例1中R为1.53，也即充电/放电时的体积比大于50%，结果发现，实施例10相对于对比例1具有提高的体积能量密度和增多的循环圈数，还具有降低的电芯面压；可见，在不使用碳纳米管作为导电剂的情况下，本申请的实施例仍然在限制体积膨胀、改善循环性能等方面具有优势。

[0333] 实施例11与对比例2具有相同的硅含量，通过调整硅基材料的种类调节R值，实施例11中的R满足≤1.5，对比例2中的R为1.74，远高于1.5，根据测试结果，实施例11相对于对比例2具有显著降低的电芯面压、显著增多的循环圈数，还具有明显改善的负极‑电解液界面，实施例11无紫斑及大面析晶现象。实施例11中在保持体积能量密度基本不变的情况下，降低了负极极片体积膨胀和电芯体积膨胀，改善了负极极片的稳定性，还抑制了硅膨胀对电池循环寿命的损害。

[0334] 比较实施例1和对比例4，对比例4通过调节正极活性物质的组成，包括调节Ni含量，还调整了电池充电、放电时的极片尺寸，从而调节了Y值，对比例4中Y值为1.09，大于0.98。根据测试结果，实施例1中在不仅具有提高的体积能量密度，还具有显著降低的电芯面压、显著增多的循环圈数，可见实施例1显著降低了负极极片体积膨胀和电芯体积膨胀，改善了负极极片的稳定性，还抑制了硅膨胀对电池循环寿命的损害。

[0335] 对比例3在对比例4基础上调整了添加剂FEC的含量，还调整了电池充电、放电时的极片尺寸，从而调节了Y值，对比例4中Y值为1.06，大于0.98。根据测试结果，虽然对比例3的体积能量密度有所提高，然而导致了电芯面压的显著升高以及循环圈数的显著减少，可见，相对于对比例4和实施例1，对比例3实现体积能量密度提高的代价是较高的极片膨胀及电芯膨胀以及严重恶化的循环性能。

[0336] 对比例5在对比例2基础上，调整了电解液锂盐中双氟磺酰亚胺锂的重量相对于双氟磺酰亚胺锂与六氟磷酸锂重量之和的百分比WFSI，对比例2中为10%，对比例5中为70%，虽然电芯面压有所降低，电池循环寿命有所增加，然而，对比例5中的R值仍大于1.5（对比例5中R值为1.74），相对于实施例11而言，对比例5中仍具有显著变大的电芯面压和显著减少的电池循环圈数，且负极‑电解液界面出现大面析晶并伴随紫斑，可见，对比例5中的极片膨胀和电芯膨胀问题仍比较严重，负极‑电解液界面也不稳定，电池循环性能显著恶化。

[0337] 比较实施例7和对比例6，均采用了极高的硅含量X值（40%），使得体积能量密度显著增加，实施例7中R值满足≤1.5，而对比例6中R远高于1.5；相对于具有相同硅含量的对比例6，实施例7在明显提高体积能量密度的同时，电芯面压相对较低，电池循环圈数相对较多，且具有明显更优质更稳定的负极‑电解液界面，无紫斑及大面析晶现象，可见，即使在较高硅含量的情况下，通过协调正极和负极在充放电情况下的体积变化，也可以在一定程度上降低极片及电芯膨胀，提高极片及极片‑电解液的稳定性，改善电池循环性能。

[0338] 实施例8和实施例7的情形类似，主要区别在于导电剂的种类不同，实施例8也可以通过协调正极和负极在充放电情况下的体积变化，在一定程度上降低极片及电芯膨胀，提高极片及极片‑电解液的稳定性，改善电池循环性能。

[0339] 表5.

[0340]

[0341] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0342] 需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为详细，但并不能因此而理解为对专利范围的限制。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可用于解释权利要求的内容。