一种锂离子电池负极片制造技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池负极片，包括负极集流体和设置在负极集流体上的的负极活性层，负极活性层包括第一负极活性涂层和第二负极活性涂层，第一负极活性涂层设置在负极集流体上，第二负极活性涂层设置在第一负极活性涂层上；负极活性层包括负极活性物质、导电剂，第一负极活性涂层的导电剂含量大于第二负极活性涂层的导电剂含量，负极活性物质包括第一负极活性物质和第二负极活性物质，第一负极活性涂层的第一负极活性物质比例大于第二负极活性涂层的第一负极活性物质比例。本发明专利技术利用活性物质比例不同、导电剂含量不同以及孔隙率不同的双层负极活性涂层制造负极片，既能实现负极片倍率性能的提升，同时还能减小负极片能量密度的损失。量密度的损失。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极片


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池负极片。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度高、循环性能好、使用寿命长、低自放电、无记忆效应等优点，在储能、动力电池和3C电子等方面逐渐占据更大的应用市场，具有广阔的应用前景。
[0003]负极片作为锂离子电池中的重要组成部分，是限制电池能量密度、倍率等性能的主要短板之一，目前往往要求电池的能量密度和倍率性能同样优越，电池能量密度主要取决于极片中活性物质的总量及材料性能利用率，常规的提高倍率性能的方式是采用增加导电剂含量或者降低面密度的方式，虽然可提高倍率性能，但在能量密度方面会有牺牲，成本方面也会有所增加。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种锂离子电池负极片，该负极片是由活性物质占比不同、导电剂含量不同、以及孔隙率不同的双层负极活性涂层制造而成，既能实现倍率性能的提升，同时还能减少能量密度的损失。
[0005]根据本专利技术的一些实施例，所述负极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体上的的负极活性层，所述负极活性层包括第一负极活性涂层和第二负极活性涂层，所述第一负极活性涂层设置在所述负极集流体上，所述第二负极活性涂层设置在所述第一负极活性涂层上；所述负极活性层包括负极活性物质、导电剂，所述第一负极活性涂层的导电剂含量大于所述第二负极活性涂层的导电剂含量，所述负极活性物质包括第一负极活性物质和第二负极活性物质，所述第一负极活性涂层的第一负极活性物质比例大于所述第二负极活性涂层的第一负极活性物质比例。
[0006]进一步地，由于电池能量密度主要取决于极片中活性物质的含量，在本专利技术中，所述第一负极活性涂层设置在所述负极集流体上，所述第二负极活性涂层设置在所述第一负极活性涂层上，且所述第一负极活性涂层的第一负极活性物质比例大于所述第二负极活性涂层的第一负极活性物质比例，因此，本专利技术负极片中活性物质的含量具有不同的梯度，且底层的靠近负集流体的含量大于顶层的含量，在充放电过程中，活性物质能更好地被发挥作用，可有效提高电池能量密度。
[0007]进一步地，又由于导电剂含量的含量直接影响电池的倍率性能，在本专利技术中，第一负极活性涂层的导电剂含量大于第二负极活性涂层的导电剂含量，底层的导电剂能够与集流体形成更多地导电通路，负极片电子传输电阻降低，因此，电池倍率性能和循环稳定性提升。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，所述第二负极活性涂层的孔隙率大于所述第一负极活性涂层的孔隙率。
[0009]进一步地，由于第二负极活性涂层设置在第一负极活性涂层上，且第二负极活性
涂层的孔隙率大于第一活负极性涂层的孔隙率，使得电解液可以更迅速地沿着孔隙通道渗透到更深的地方，接触到电解液的负极活性涂层表面积有所增大，使整个负极活性涂层浸润更加充分，在充放电过程中能更好地发挥活性物质的作用，同时充放电过程中锂离子的动力学阻碍减少，运动路径更优，可以更快速地实现嵌入和脱出过程，从而能显著增强锂电池在高倍率下的充放电性能。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述负极活性层中还包括粘结剂，且所述第一负极涂层和所述第二负极活性涂层中的所述负极活性物质、所述导电剂、以及所述粘结剂的粒径及比例各不相同。
[0011]进一步地，正是由于所述负极活性物质、所述导电剂、以及所述粘结剂的粒径及比例各不相同，因此，构造出了孔隙率并不相同的所述第一负极活性涂层的和所述第二负极活性涂层。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述负极活性物质包括石墨、软碳、以及硬碳中至少1种。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述负极活性物质包括所述第一负极活性物质和第二负极活性物质，所述第一负极活性物质包括石墨，所述第二负极活性物质包括软碳或硬碳。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述导电剂包括导电碳黑、乙炔碳黑、气相生长碳纤维、石墨烯、以及碳纳米管中至少2种。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述导电剂包括第一导电剂和第二导电剂，所述第一导电剂包括导电碳黑和乙炔碳黑中至少1种，所述第二导电剂包括气相生长碳纤维、石墨烯、以及碳纳米管中至少1种。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述粘结剂包括羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、以及聚丙烯酸中至少2种。
[0017]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，以所述负极活性层的重量为100％计：
[0018]所述第一负极活性涂层中：所述第一负极活性物质占比90
‑
95％，所述第二负极活性物质占比3
‑
5％，所述第一导电剂占比0.5
‑
2％，所述第二导电剂占比0.5
‑
2％，所述粘结剂占比1
‑
3％；
[0019]所述第二负极活性涂层中：所述第一负极活性物质占比80
‑
88％，所述第二负极活性物质占比7
‑
15％，所述第一导电剂占比0.5
‑
1.5％，所述第二导电剂占比0.5
‑
1.5％，所述粘结剂占比1
‑
3％。
[0020]进一步地，所述第一负极活性涂层中所述第一负极活性物质的占比包括90％、91％、92％、93％、94％、95％；所述第二负极活性物质占比包括3％、4％、5％，所述第一导电剂占比包括0.5％、1％、1.5％、2％，所述第二导电剂占比包括0.5％、1％、1.5％、2％，所述粘结剂占比包括1％、2％、3％。
[0021]进一步地，所述第二负极活性涂层中所述第一负极活性物质的占比包括80％、82％、84％、86％、88％，所述第二负极活性物质占比7％、8％、10％、12％、14％、15％，所述第一导电剂占比0.5％、1％、1.5％，所述第二导电剂占比0.5％、1％、1.5％，所述粘结剂占比1％、2％、3％。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，所述第一负极活性物质的粒径小于所述第二负极活性物质的粒径。
[0023]进一步地，由于所述第一负极活性物质在所述第一负极活性涂层和所述第二负极活性涂层中的占比均比所述第二负极活性物质的占比高，而在本专利技术中，所述第一负极活性物质的粒径小于所述第二负极活性物质的粒径，因此，所述第一负极活性涂层的孔隙率小于第二负极活性涂层的孔隙率。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，所述第一负极活性物质的克容量大于所述第二负极活性物质的克容量。
[0025]进一步地，在本专利技术中，由于所述第一负极活性涂层的克容量大于第二负极活性涂层的克容量，而所述第一负极活性涂层的负极活性物质比例大于所述第二负极活性涂层的负极活性物质比例，因此，第一负极活性涂层的能量密度高于第二负极活性涂层的能量密度，负极片整体的能量密度得到了提升。
[0026]本专利技术利用粒径与比例不同的负极活性物质、导电剂、以及粘结剂，在负极集流体上搭建活性物质比例不同、导电剂含量不同、以及孔隙率不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极片，其特征在于，包括负极集流体和设置在所述负极集流体上的的负极活性层
，
所述负极活性层包括第一负极活性涂层和第二负极活性涂层，所述第一负极活性涂层设置在所述负极集流体上，所述第二负极活性涂层设置在所述第一负极活性涂层上；所述负极活性层包括负极活性物质、导电剂，所述第一负极活性涂层的导电剂含量大于所述第二负极活性涂层的导电剂含量，所述负极活性物质包括第一负极活性物质和第二负极活性物质，所述第一负极活性涂层的第一负极活性物质比例大于所述第二负极活性涂层的第一负极活性物质比例。2.如权利要求1所述的锂离子电池负极片，其特征在于，所述第二负极活性涂层的孔隙率大于所述第一负极活性涂层。3.如权利要求1所述的锂离子电池负极片，其特征在于，所述负极活性层还包括粘结剂，所述粘结剂、所述负极活性物质、以及所述导电剂的粒径和比例各不相同。4.如权利要求1所述的锂离子电池负极片，其特征在于，所述第一负极活性物质包括石墨，所述第二负极活性物质包括软碳或硬碳。5.如权利要求1所述的锂离子电池负极片，其特征在于，所述导电剂包括导电碳黑、乙炔碳黑、气相生长碳纤维、石墨烯、以及碳纳米管中至少2种。6.如权利要求5所述的锂离子电池负极片，其特征在于，所述导电剂包括第一导电剂和第二导电剂，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪，童路攸，郑浩，郑晓帆，马晨星，陈丽鲜，
申请(专利权)人：浙江衡远新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：