一种负极片及包括该负极片的锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供了一种负极片及包括该负极片的锂离子电池；所述负极片包括负极集流体、第一负极活性物质层和第二负极活性物质层，其中，所述第一负极活性物质层涂覆在负极集流体的第一表面，所述第二负极活性物质层涂覆在第一负极活性物质层表面；其中，所述第一负极活性物质层中包括第一负极活性物质和第一粘结剂，所述第二负极活性物质层中包括第二负极活性物质和第二粘结剂；所述第一粘结剂的Tg

【技术实现步骤摘要】
一种负极片及包括该负极片的锂离子电池
本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种能够改善锂离子电池常温循环性能和低温放电性能的负极片及包括该负极片的锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池自从商业化以来，由于它的比能量高、循环性能好，被广泛用于数码、储能、动力、军用航天和通讯设备等领域。随着锂离子电池的广泛应用，消费者对锂离子电池的使用环境、需求不断提升，同时对电子设备的续航能力要求越来越高，这就要求锂离子电池可以同时兼顾到常温循环性能和低温放电性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种负极片及包括该负极片的锂离子电池；具体的，是一种能够改善锂离子电池常温循环性能和低温放电性能的负极片及包括该负极片的锂离子电池，且所述负极片还具有较好的倍率性能。本专利技术提供如下技术方案：一种负极片，所述负极片包括负极集流体、第一负极活性物质层和第二负极活性物质层，其中，所述第一负极活性物质层涂覆在负极集流体的第一表面，所述第二负极活性物质层涂覆在第一负极活性物质层表面；其中，所述第一负极活性物质层中包括第一负极活性物质和第一粘结剂，所述第二负极活性物质层中包括第二负极活性物质和第二粘结剂；所述第一粘结剂的Tg1为大于10℃至小于等于80℃；所述第二粘结剂的Tg2为大于等于零下40℃至小于等于10℃。优选地，所述第一粘结剂的Tg1为大于10℃至小于等于50℃；所述第二粘结剂的Tg2为大于等于零下20℃至小于等于10℃。本专利技术中所述的Tg为玻璃转化温度，其是采用DSC方法测试得到的，测试条件为：温度范围：-40℃～100℃，升温速率：10℃/min；N2气氛下测试。测试过程例如是在PET膜上放置待测物乳液的小液粒在干燥机内(160℃)进行干燥1小时，得到测试样品，并按照上述的测试条件对样品进行测试，测试其玻璃转化温度。根据本专利技术，Tg较高的粘结剂的硬度更大，会使负极活性物质层变硬，有利于维持负极片的结构，保持负极片的孔隙率，提供足够的锂离子扩散通道，改善锂离子扩散能力，进而改善负极片的充电析锂的问题、常温循环性能和低温放电性能。根据本专利技术，所述第一粘结剂的粒径D150为50nm-500nm。根据本专利技术，所述第二粘结剂的粒径D250为50nm-500nm。示例性地，所述第一粘结剂的粒径D150为50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm或500nm以及上述点值两两组合而成的范围。示例性地，所述第二粘结剂的粒径D250为50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm或500nm以及上述点值两两组合而成的范围。如上所述，选择上述粘结剂的Tg范围，可以有效地保持负极片的孔隙率，提供足够的锂离子扩散通道，改善负极片的锂离子扩散能力，改善负极片的充电析锂的问题、常温循环性能和低温放电性能；在此基础上进一步优化粘结剂的粒径范围，能够优化粘结剂在负极片中的分散，使其更好的分布在活性物质层中，以形成更好的锂离子扩散通道，进一步改善负极片的充电析锂的问题、常温循环性能和低温放电性能。根据本专利技术，所述第一负极活性物质层还涂覆在负极集流体的与第一表面相对的第二表面，所述第二负极活性物质层涂覆在第一负极活性物质层表面。根据本专利技术，所述第一负极活性物质层的厚度为10-120μm，如10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm或120μm，所述第二负极活性物质层的厚度为10-120μm，如10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm或120μm。根据本专利技术，所述第一负极活性物质层和第二负极活性物质层的厚度比为(1-9):(9-1)，例如为1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2或9:1。根据本专利技术，所述第一负极活性物质层还包括第一导电剂和第一分散剂，所述第二负极活性物质层还包括第二导电剂和第二分散剂。根据本专利技术，形成所述第一负极活性物质层和第二负极活性物质层的第一负极活性物质和第二负极活性物质相同或不同、第一导电剂和第二导电剂相同或不同、第一粘结剂和第二粘结剂相同或不同、第一分散剂和第二分散剂相同或不同。其中，所述第一导电剂和第二导电剂相同或不同，彼此独立地选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、金属粉、碳纤维中的至少一种。其中，所述第一粘结剂和第二粘结剂相同或不同，彼此独立地选自丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯腈、苯乙烯-丙烯酸酯、丙烯酸酯中的至少一种。根据本专利技术，所述第一粘结剂的分子量和第二粘结剂的分子量相同或不同，彼此独立地为10000-1000000；该范围内的粘结剂具有良好的流动性和粘性，有利于加工和极片的粘接。其中，所述第一分散剂和第二分散剂相同或不同，彼此独立地选自羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂中的至少一种。其中，所述第一负极活性物质和第二负极活性物质相同或不同，彼此独立地选自石墨、软碳、硬碳、硅、硅氧材料中的至少一种。根据本专利技术，所述第一负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：70-98.5wt％的第一负极活性物质、0.5-10wt％的第一导电剂、0.5-10wt％的第一粘结剂、0.5-10wt％的第一分散剂。优选地，所述第一负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：88-98.5wt％的第一负极活性物质、0.5-4wt％的第一导电剂、0.5-4wt％的第一粘结剂、0.5-4wt％的第一分散剂。根据本专利技术，所述第二负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：70-98.5wt％的第二负极活性物质、0.5-10wt％的第二导电剂、0.5-10wt％的第二粘结剂、0.5-10wt％的第二分散剂。优选地，所述第二负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：88-98.5wt％的第二负极活性物质、0.5-4wt％的第二导电剂、0.5-4wt％的第二粘结剂、0.5-4wt％的第二分散剂。本专利技术还提供上述负极片的制备方法，所述方法包括如下步骤：1)分别配制形成第一负极活性物质层的浆料和形成第二负极活性物质层的浆料；2)使用双层涂布机，将形成第一负极活性物质层的浆料和形成第二负极活性物质层的浆料涂覆在负极集流体的两侧表面，制备得到所述负极片。根据本专利技术，步骤1)中，所述形成第一负极活性物质层的浆料和形成第二负极活性物质层的浆料的固含量为30wt％～60wt％。所述形成第一负极活性物质层的浆料和形成第二负极活性物质层的浆料粘度为2000-7000mPa·s。本专利技术还提供一种锂离子电池，所述电池包括上述的负极片。根据本专利技术，所述电池还包括正极片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负极片，所述负极片包括负极集流体、第一负极活性物质层和第二负极活性物质层，其中，所述第一负极活性物质层涂覆在负极集流体的第一表面，所述第二负极活性物质层涂覆在第一负极活性物质层表面；/n其中，所述第一负极活性物质层中包括第一负极活性物质和第一粘结剂，所述第二负极活性物质层中包括第二负极活性物质和第二粘结剂；/n所述第一粘结剂的Tg

【技术特征摘要】
1.一种负极片，所述负极片包括负极集流体、第一负极活性物质层和第二负极活性物质层，其中，所述第一负极活性物质层涂覆在负极集流体的第一表面，所述第二负极活性物质层涂覆在第一负极活性物质层表面；
其中，所述第一负极活性物质层中包括第一负极活性物质和第一粘结剂，所述第二负极活性物质层中包括第二负极活性物质和第二粘结剂；
所述第一粘结剂的Tg1为大于10℃至小于等于80℃；所述第二粘结剂的Tg2为大于等于零下40℃至小于等于10℃。


2.根据权利要求1所述的负极片，其中，所述第一粘结剂的Tg1为大于10℃至小于等于50℃；所述第二粘结剂的Tg2为大于等于零下20℃至小于等于10℃。


3.根据权利要求1或2所述的负极片，其中，所述第一负极活性物质层还涂覆在负极集流体的与第一表面相对的第二表面，所述第二负极活性物质层涂覆在第一负极活性物质层表面。


4.根据权利要求1-3任一项所述的负极片，其中，所述第一负极活性物质层的厚度为10-120μm，所述第二负极活性物质层的厚度为10-120μm。


5.根据权利要求1-4任一项所述的负极片，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雷明，彭冲，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44