一种负极片和电池制造技术

本发明专利技术公开了一种负极片和电池，负极片包括集流体、超薄底层、第一涂覆层和第二涂覆层；超薄底层涂覆在集流体的两侧上，第一涂覆层涂覆在两侧的超薄底层上，第二涂覆层涂覆在两侧的第一涂覆层上；超薄底层包括碳纳米管，第一涂覆层和第二涂覆层为石墨；其中，第二涂覆层的接触角小于第一涂覆层的接触角。基于含有碳纳米管的超薄底层，将第一涂覆层和第二涂覆层两种石墨优缺点结合，可以得到兼具有高能量负载和快离子传递性能的负极片，因此在大电流快速锂离子嵌入情况下可以避免负极片锂析出。速锂离子嵌入情况下可以避免负极片锂析出。速锂离子嵌入情况下可以避免负极片锂析出。

【技术实现步骤摘要】
一种负极片和电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种负极片和电池。

技术介绍

[0002]日益严重的温室效应带来的极端天气和不良后果引发了国际社会的广泛关注，因此开发和发展新能源成了保障各国长足发展的重要任务。锂离子电池由于其体积小、重量轻、高工作电压、高比能量、长循环寿命、低自放电、无记忆效应和环保等优点广泛应用于电动汽车、电网储能、便携式设备等领域而得到快速发展。首要任务之一是开发高能量密度锂离子电池，以满足这些设备快速增长的需求。此外，由于人们对快节奏生活的需求，快速充电也成为开发锂离子电池的重要关注点。因此，研发高能量负载和高充电速率性能的锂离子电池成为研发的焦点之一。
[0003]目前针对高能量负载负极提升锂离子扩散的方法一个是采取减小颗粒粒径等技术提高负极的锂离子扩散速度，但是减小颗粒粒径会导致极片压实低、电池首效低，进而导致电池能量密度下降。另一个是在高能量石墨表面包覆一层软碳，软碳与电解液相容性更好，加快了锂离子的传输，但是软碳会降低石墨比容量及首效。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种负极片和电池，兼具有高能量负载和快离子传递性能，在大电流快速锂离子嵌入情况下可以避免负极片锂析出。
[0005]本专利技术公开了一种负极片，包括集流体、超薄底层、第一涂覆层和第二涂覆层；超薄底层涂覆在集流体的两侧上，第一涂覆层涂覆在两侧的超薄底层上，第二涂覆层涂覆在两侧的第一涂覆层上；超薄底层包括碳纳米管，第一涂覆层和第二涂覆层为石墨；其中，第二涂覆层的接触角小于第一涂覆层的接触角。
[0006]可选地，第一涂覆层与电解液的接触角范围为70
°
～110
°
。
[0007]可选地，第二涂覆层与电解液的接触角范围为40
°
～70
°
。
[0008]可选地，超薄底层的接触角小于集流体的接触角。
[0009]可选地，第二涂覆层与电解液的接触角范围为5.8
°
～23.4
°
。
[0010]可选地，超薄底层的接触角小于第二涂覆层的接触角。
[0011]可选地，超薄底层的厚度为0.25μm～2um。
[0012]可选地，集流体为4～6um厚的铜箔。
[0013]可选地，超薄底层还包括粘结剂和增稠剂；按质量分数计，碳纳米管为55％
‑
75％，粘结剂为5％～35％，增稠剂为0％～10％。
[0014]本专利技术还公开了一种电池，包括如上述的负极片。
[0015]本专利技术的负极片，在集流体的两侧分别依次涂上超薄底层、第一涂覆层和第二涂覆层，形成三层覆盖层，其中超薄底层包括碳纳米管，碳纳米管形成三维导电网络，而第二涂覆层的接触角小于第一涂覆层的接触角，即第一涂覆层为接触角较大的石墨，与电解液
的润湿性差，因此导离子能力差，优点是能量密度高；第二涂覆层为接触角较小的石墨，与电解液的润湿性好，因此导离子能力好，缺点是能量密度低。基于含有碳纳米管的超薄底层，将第一涂覆层和第二涂覆层两种石墨优缺点结合，可以得到兼具有高能量负载和快离子传递性能的负极片，因此在大电流快速锂离子嵌入情况下可以避免负极片锂析出。
附图说明
[0016]所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0017]图1是本专利技术实施例负极片的示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例负极片一侧的示意图；
[0019]图3是本专利技术实施例负极片另一侧的示意图。
[0020]其中，1、集流体；2、超薄底层；3、第一涂覆层；4、第二涂覆层。
具体实施方式
[0021]需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本专利技术可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
[0022]下面参考附图和可选的实施例对本专利技术作详细说明。
[0023]如图1至图3所示，作为本专利技术的一实施例，公开了一种负极片，包括集流体、超薄底层、第一涂覆层和第二涂覆层；超薄底层涂覆在集流体的两侧上，第一涂覆层涂覆在两侧的超薄底层上，第二涂覆层涂覆在两侧的第一涂覆层上；超薄底层包括碳纳米管，第一涂覆层和第二涂覆层为石墨；其中，第二涂覆层的接触角小于第一涂覆层的接触角。
[0024]本专利技术的负极片，在集流体的两侧分别依次涂上超薄底层、第一涂覆层和第二涂覆层，形成三层覆盖层，其中超薄底层包括碳纳米管，碳纳米管形成三维导电网络，而第二涂覆层的接触角小于第一涂覆层的接触角，即第一涂覆层为接触角较大的石墨，与电解液的润湿性差，因此导离子能力差，优点是能量密度高；第二涂覆层为接触角较小的石墨，与电解液的润湿性好，因此导离子能力好，缺点是能量密度低。基于含有碳纳米管的超薄底层，将第一涂覆层和第二涂覆层两种石墨优缺点结合，可以得到兼具有高能量负载和快离子传递性能的负极片，因此在大电流快速锂离子嵌入情况下可以避免负极片锂析出。
[0025]具体地，第二涂覆层的接触角小于第一涂覆层的接触角，有利于电解液与负极片界面的润湿性，使电解液更容易润湿负极片，增加电池的快充性能。
[0026]具体地，第一涂覆层与电解液的接触角范围为70
°
～110
°
。在本方案中，第一涂覆层与电解液的接触角范围为70
°
～110
°
，与电解液相容性差，因此首效及能量密度高。具体地，电解液可以为1MOL/L 的LiPF6。
[0027]具体地，第二涂覆层与电解液的接触角范围为40
°
～70
°
。
[0028]具体地，超薄底层的接触角小于集流体的接触角。在本方案中，超薄底层的接触角小于集流体的接触角，有利于降低电解液与集流体的接触电阻。具体地，第二涂覆层与电解
液的接触角范围为5.8
°
～ 23.4
°
，小于集流体与电解液的接触角范围，有利于降低电解液与集流体的接触电阻。集流体可以为铜箔，电解液可以为1MOL/L的LiPF6。
[0029]具体地，超薄底层的接触角小于第二涂覆层的接触角。具体地，超薄底层的厚度为0.25μm～2um。具体地，集流体为4～6um厚的铜箔。
[0030]具体地，超薄底层还包括粘结剂和增稠剂；按质量分数计，碳纳米管为55％
‑
75％，粘结剂为5％～35％，增稠剂为0％～10％。
[0031]具体地，集流体其中一侧的超薄底层、第一涂覆层和第二涂覆层的长度大于另一侧的的超薄底层、第一涂覆本文档来自技高网...

【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、超薄底层、第一涂覆层和第二涂覆层；所述超薄底层涂覆在所述集流体的两侧上，所述第一涂覆层涂覆在两侧的所述超薄底层上，所述第二涂覆层涂覆在两侧的所述第一涂覆层上；所述超薄底层包括碳纳米管，所述第一涂覆层和第二涂覆层为石墨；其中，所述第二涂覆层的接触角小于所述第一涂覆层的接触角。2.如权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述第一涂覆层与电解液的接触角范围为70
°
～110
°
。3.如权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述第二涂覆层与电解液的接触角范围为40
°
～70
°
。4.如权利要求1至3任一项所述的负极片，其特征在于，所述超薄底层的接触角小于所述集流体的接触角。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾朝智，龙兵，胡大林，廖兴群，
申请(专利权)人：惠州市豪鹏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：