负极片及电池制造技术

本申请提供一种负极片及电池，其中，负极片包括集流体，集流体的表面设有第一涂层，第一涂层上设有第二涂层。第一涂层包括负极活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，第二涂层包括金属有机骨架化合物MOFs、第二导电剂和第二粘结剂。本申请提供的负极片解决了锂离子电池的负极片表面容易析锂的问题。负极片表面容易析锂的问题。负极片表面容易析锂的问题。

【技术实现步骤摘要】
负极片及电池


[0001]本申请涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种负极片及电池。

技术介绍

[0002]随着锂离子电池技术的迅速发展，锂离子电池在笔记本电脑、智能手机等便携式移动电子设备上的应用越来越广泛，人们对电池充电速度的要求也越来越高。
[0003]目前，随着充电速度的提高，锂离子电池在大倍率快速充电的情况下，锂离子电池的负极片表面容易析锂，导致锂离子电池的倍率性能较差。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种负极片及电池，解决了锂离子电池的负极片表面容易析锂的问题。
[0005]为达到上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种负极片，包括集流体，所述集流体的表面设有第一涂层，所述第一涂层上设有第二涂层；
[0006]所述第一涂层包括负极活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，所述第二涂层包括金属有机骨架化合物MOFs、第二导电剂和第二粘结剂。
[0007]可选地，所述第二涂层不包括所述负极活性物质；
[0008]或者，所述第二涂层包括所述负极活性物质，且靠近所述集流体一侧的MOFs的含量，小于远离所述集流体一侧的MOFs的含量，靠近所述集流体一侧的所述负极活性物质的含量，大于远离所述集流体一侧的所述负极活性物质的含量。
[0009]可选地，所述第二涂层中的所述MOFs的含量在从所述集流体向远离所述集流体的方向上呈梯度式增大。
[0010]可选地，所述第二涂层的厚度的取值范围为5微米至50微米。
[0011]可选地，所述第二涂层与所述第一涂层的厚度比的取值范围为0.5至2。
[0012]可选地，所述MOFs的中值粒径的取值范围为5微米至20微米。
[0013]可选地，所述MOFs中的金属离子包括锌离子、钴离子、铜离子、镍离子和锰离子中的至少一项；和/或，
[0014]所述MOFs中的有机配体包括2
‑
甲基咪唑、苯并咪唑、2
‑
胺基苯并咪唑，均苯三甲酸、对苯二甲酸和萘四甲酸中的至少一项。
[0015]可选地，所述负极片还包括至少一第三涂层，所述至少一第三涂层位于所述第一涂层与所述第二涂层之间；
[0016]每一所述第三涂层均包括所述MOFs，且所述至少一第三涂层和所述第二涂层中的MOFs含量在从所述集流体向远离所述集流体的方向上呈梯度式增大。
[0017]可选地，所述负极活性物质包括石墨、硬炭、软碳、钛酸锂、氧化硅和碳化硅中的至少一项。
[0018]第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括如第一方面所述的负极片。
[0019]本申请实施例中，负极片包括集流体，集流体的表面设有第一涂层，第一涂层上设有第二涂层。第一涂层包括负极活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，第二涂层包括金属有机骨架化合物MOFs、第二导电剂和第二粘结剂。通过使集流体上的最外层涂层即第二涂层包括MOFs，可以构筑有效的液相锂离子扩散通道，从而降低了负极片表面析锂的可能性，进而提高了电池的倍率性能。通过设置至少两个涂层，并使第一涂层包括负极活性物质，可以在提高电池的倍率性能的同时提高电池的能量密度。
附图说明
[0020]为了更清楚的说明本申请实施例中的技术方案，现对说明书附图作如下说明，显而易见地，下述附图仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据所列附图获得其他附图。
[0021]图1是本申请实施例提供的负极片的结构示意图之一；
[0022]图2是本申请实施例提供的负极片的结构示意图之二。
具体实施方式
[0023]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在本申请中的实施例的基础上，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0024]参见图1，本申请实施例提供一种负极片，包括集流体11，集流体11的表面设有第一涂层21，第一涂层21上设有第二涂层22。
[0025]具体实现时，可以仅在集流体11的单个表面依次层叠涂覆第一涂层21和第二涂层22，也可以在集流体11的两个表面均依次层叠涂覆第一涂层21和第二涂层22。
[0026]作为一个示例，在叠片式电池包括一个正极片和一个负极片的情况下，可以设置该负极片的集流体11的第一表面依次层叠涂覆第一涂层21和第二涂层22，集流体11的第二表面仅涂覆第一涂层21。集流体11的第一表面为负极片的集流体11与正极片相对的表面。这样，可以在提高电池的倍率性能的同时提高电池的能量密度。
[0027]第一涂层21包括负极活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，第二涂层22包括金属有机骨架化合物MOFs、第二导电剂和第二粘结剂。
[0028]可选地，负极活性物质包括石墨、硬炭、软碳、钛酸锂、氧化硅和碳化硅中的至少一项。
[0029]可选地，第一导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管和金属粉中的至少一项。
[0030]可选地，第一粘结剂包括聚乙烯醇、羧甲基纤维钠、丁苯乳胶、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯和聚偏氟乙烯中的至少一项。
[0031]可选地，第二导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管和金属粉中的至少一项。
[0032]可选地，第二粘结剂包括聚乙烯醇、羧甲基纤维钠、丁苯乳胶、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯和聚偏氟乙烯中的至少一项。
[0033]第一导电剂和第二导电剂可以相同，也可以不同。比如第一导电剂和第二导电剂均为导电炭黑，或者第一导电剂为科琴黑，第二导电剂为碳纳米管和金属粉。
[0034]第一粘结剂和第二粘结剂可以相同，也可以不同。比如第一粘结剂和第二粘结剂均为聚偏氟乙烯，或者第一粘结剂为聚氧化乙烯，第二粘结剂为聚偏氟乙烯。
[0035]金属有机骨架化合物(Metal organic Framework，MOFs)是一类由金属离子和有机配体经过配位络合形成的多孔材料，具有较高的比表面积和孔隙率、热稳定好和晶体结构稳定有序等优点。在电池中，负极片靠近隔膜表面的涂层(即集流体11上的最外层涂层)的电位更低，析锂风险更大。因此，在集流体11上的最外层涂层即第二涂层22中加入MOFs可以构筑有效的液相锂离子扩散通道，从而降低了负极片表面析锂的可能性，进而提高了电池的倍率性能。
[0036]但MOFs的耐压性能较差，若仅在集流体11表面设置一个包含MOFs的涂层，则不利于提升电池能量密度。因此，本申请实施例中，在集流体11的表面设置至少两个涂层，并使第一涂层21包括负极活性物质，可以在提高电池的倍率性能的同时提高电池的能量密度。
[0037]可选地，第二涂层22不包括负极活性物质；
[0038]或者，第二涂层22包括负极活性物质，且靠近集流体11一侧的MOFs的含量，小于远离集流体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极片，其特征在于，包括集流体，所述集流体的表面设有第一涂层，所述第一涂层上设有第二涂层；所述第一涂层包括负极活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，所述第二涂层包括金属有机骨架化合物MOFs、第二导电剂和第二粘结剂。2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述第二涂层不包括所述负极活性物质；或者，所述第二涂层包括所述负极活性物质，且靠近所述集流体一侧的MOFs的含量，小于远离所述集流体一侧的MOFs的含量，靠近所述集流体一侧的所述负极活性物质的含量，
‑
大于远离所述集流体一侧的所述负极活性物质的含量。3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述第二涂层中的所述MOFs的含量在从所述集流体向远离所述集流体的方向上呈梯度式增大。4.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述第二涂层的厚度的取值范围为5微米至50微米。5.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述第二涂层与所述第一涂层的厚度比的取值范围为0.5至2。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡典洋，徐寒姣，
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：