本申請屬于儲能，具體涉及一種二次電池及電子裝置。

背景技術：

1、二次電池作為可充電的能源儲存設備，能夠通過電化學反應實現電能的儲存與釋放，是電子設備、電動汽車及儲能系統不可或缺的關鍵組件。隨著技術的不斷迭代升級，鋰離子電池因其高能量密度、長循環壽命及環境友好性而受到廣泛應用。

2、在鋰離子電池的發展過程中，電極材料的選擇至關重要。目前，石墨是最常用的負極材料之一，具備良好的導電性和穩定性。然而，隨著儲能需求向高能量密度方向演進，理論比容量更高的硅基材料逐漸成為研究焦點。但是，硅基材料的浸潤性較差，會影響電池性能；并且，硅基負極在充放電過程中體積變化較大，容易產生體積膨脹，造成材料結構破壞，這不僅降低了電池的循環壽命，還可能導致電池內部短路等安全隱患。因此，改善電解液的浸潤性并減少二次電池的體積膨脹成為當前技術發展的一個重要方向。

技術實現思路

1、有鑒于此，本申請提供了一種二次電池及電子裝置，通過控制第一材料層和第二材料層中硅元素的質量含量以及電解液的組分和含量，改善電解液的浸潤性，減少二次電池的體積膨脹。

2、第一方面，本申請提供了一種二次電池，包括負極極片和電解液；負極極片包括負極集流體和設置在負極集流體至少一個表面上的負極材料層；其中，負極材料層包括第一材料層和第二材料層；第一材料層設置在負極集流體和第二材料層之間；基于第一材料層的總質量，第一材料層中硅元素的質量含量為x%；基于第二材料層的總質量，第二材料層中硅元素的質量含量為y%；0≤x≤35，3.5≤y≤70，且x≤y；

3、電解液包括式ⅰ化合物：

4、

5、式ⅰ

6、其中，r1、r2、r3、r4、r5、r6各自獨立地選自氟原子、c1-c3的烷基、氟取代的c1-c3的烷基；基于電解液的總質量，式ⅰ化合物的質量含量為a%，1≤a≤30。本申請的負極極片采用雙層涂布，通過控制第一材料層和第二材料層中硅元素的質量含量，配合電解液的組分和含量控制，能夠改善浸潤性，使二次電池在保持高能量密度的同時，有效減少在充放電過程中的體積膨脹，從而延長電池的循環壽命，提高其安全性及可靠性。

7、在一些實施方式中，二次電池滿足以下特征中的至少一者：（1）0≤x≤21；（2）10.5≤y≤70。當第一材料層和第二材料層中硅元素的質量含量滿足上述范圍，能夠進一步改善浸潤性，減少二次電池的體積膨脹。

8、在一些實施方式中，2≤a≤20。調控電解液中式ⅰ化合物的質量含量滿足上述范圍，能夠與電解液其他組分更好地配合，進一步改善浸潤性，減少二次電池的體積膨脹。

9、在一些實施方式中，第一材料層的厚度為a?μm，第二材料層的厚度為b?μm，15≤a≤100，5≤b≤70。當第一材料層和第二材料層的厚度滿足上述范圍，能夠進一步改善浸潤性，減少二次電池的體積膨脹。

10、在一些實施方式中，式ⅰ化合物包括以下化合物中的至少一種：

11、式ⅰ-1、式ⅰ-2、式ⅰ-3、式ⅰ-4、

12、式ⅰ-5、式ⅰ-6、式ⅰ-7、

13、式ⅰ-8、式ⅰ-9、式ⅰ-10、

14、式ⅰ-11、式ⅰ-12、式ⅰ-13、

15、式ⅰ-14、式ⅰ-15、式ⅰ-16、

16、式ⅰ-17。

17、本申請式i化合物與電解液體系配合，能夠進一步改善電解液的浸潤性，減少二次電池的體積膨脹。

18、在一些實施方式中，二次電池包括殼體和電極組件；殼體的材質為鋼殼或鋁殼，二次電池的體積為2?cm3~150?cm3。當二次電池的體積范圍滿足上述范圍，能夠進一步改善浸潤性，減少二次電池的體積膨脹。

19、在一些實施方式中，二次電池還包括正極極片，正極極片包括正極集流體和設置在正極集流體至少一個表面上的正極材料層；正極材料層包括正極活性材料；正極活性材料為鋰鈷氧化物，鋰鈷氧化物包括摻雜元素；摻雜元素包括mg元素、ti元素、zr元素、nb元素、y元素、cr元素、v元素、ge元素、mo元素、sr元素、al元素中的至少一種，基于鋰鈷氧化物的質量，摻雜元素質量占比為0.1%~1%。本申請鋰鈷氧化物中的摻雜元素能夠增強材料的熱穩定性，增加循環壽命，改善二次電池的整體性能。

20、在一些實施方式中，二次電池的體積為4?cm3~120?cm3。通過控制二次電池的體積，能夠進一步改善浸潤性，減少二次電池的體積膨脹。

21、在一些實施方式中，電解液還包括添加劑，添加劑包括丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈、1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷、乙二醇(雙丙腈)醚、反丁烯二腈、1,3-丙烷磺內酯、1,4-丁烷磺內酯中的至少一種；基于電解液的總質量，添加劑的質量含量為b%，0.6≤b≤8。本申請采用添加劑與上述電解液體系配合，能夠提高cei膜（正極電解質界面膜）的穩定性，從而進一步改善浸潤性，減少二次電池的體積膨脹。

22、第二方面，本申請提供了一種電子裝置，包括上述任一種二次電池。

技術特征：

1.一種二次電池，其特征在于，包括負極極片和電解液；所述負極極片包括負極集流體和設置在所述負極集流體至少一個表面上的負極材料層；其中，所述負極材料層包括第一材料層和第二材料層；所述第一材料層設置在所述負極集流體和所述第二材料層之間；

2.根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述二次電池滿足以下特征中的至少一者：

3.根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于，2≤a≤20。

4.?根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述第一材料層的厚度為a?μm，所述第二材料層的厚度為b?μm，15≤a≤100，5≤b≤70。

5.?根據權利要求1-4任一項所述的二次電池，其特征在于，所述式ⅰ化合物包括以下化合物中的至少一種：

6.根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述二次電池包括殼體和電極組件；

7.根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述二次電池還包括正極極片，所述正極極片包括正極集流體和設置在所述正極集流體至少一個表面上的正極材料層；所述正極材料層包括正極活性材料；

8.?根據權利要求6所述的二次電池，其特征在于，所述二次電池的體積為4?cm3~120cm3。

9.根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述電解液還包括添加劑，所述添加劑包括丁二腈、己二腈、1,3,6-己烷三腈、1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷、乙二醇(雙丙腈)醚、反丁烯二腈、1,3-丙烷磺內酯、1,4-丁烷磺內酯中的至少一種；

10.一種電子裝置，其特征在于，包括權利要求1至9中任一項所述的二次電池。

技術總結
本申請提供了一種二次電池及電子裝置，屬于儲能技術領域。其中二次電池包括負極極片和電解液；負極極片包括負極材料層；負極材料層包括第一材料層和第二材料層；第一材料層設置在負極集流體和第二材料層之間；基于第一材料層的總質量，第一材料層中硅元素的質量含量為x%；基于第二材料層的總質量，第二材料層中硅元素的質量含量為y%；0≤x≤35，3.5≤y≤70，且x≤y；電解液包括式Ⅰ化合物，基于電解液的總質量，式Ⅰ化合物的質量含量為A%，1≤A≤30。本申請通過控制第一材料層和第二材料層中硅元素的質量含量以及電解液的組分和含量，能夠改善電解液的浸潤性，減少二次電池的體積膨脹。

技術研發人員：張麗蘭,朱奧生,簡俊華,唐超
受保護的技術使用者：寧德新能源科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28