一种锂离子电池及用电设备制造技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池及用电设备，其中锂离子电池包括正极片

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池及用电设备


[0001]本专利技术涉及二次电池
，尤其涉及一种锂离子电池及用电设备
。

技术介绍

[0002]硅基材料的理论比容量达
4200mAh/g
，并且储量丰富，是目前公认的高能量密度锂离子电池最有前途的材料之一
。
然而，硅负极在充放电循环过程中，硅的体积膨胀大，可达到
>300
％以上，剧烈的体积变化产生的内应力会导致负极活性材料与基材的剥离以及负极活性材料之间的分离，甚至从箔材上脱落，进而出现活性粒子间失去电接触
、
内阻增大
、
固体电解质界面膜
(solid electrolyte interface
；简称：
SEI)
破坏
、
电解液过度消耗等现象，最终造成电池的容量衰减快
、
循环寿命短
。
[0003]因此，亟需提供一种可有效改善硅基锂离子电池存在的上述问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种锂离子电池，通过在负极片中加入特定种类的添加剂，提高了负极活性层与负极集流体之间的粘结力，降低了负极活性层的脆性和弹性模量，涂层辊压后反弹性更小，稳定性更好，有利于提高电池的循环性能
。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种锂离子电池，包括正极片
、
负极片和隔膜，所述负极片包括负极活性层，所述负极活性层包括负极活性材料和添加剂，所述负极活性材料包括硅基活性材料；所述添加剂包括环烷油
、
α
‑
甲基苯乙烯
、
氢化石油树脂
、
乙二醇二甲基丙烯酸酯
、
甲基丙烯酸羟乙酯
、
甲基丙烯酸羟丙酯
、
烷基磺酸酯
、
环氧烃类化合物的一种或多种
。
[0006]进一步地，所述负极活性层中，所述添加剂的重量占比为
0.5
％～
10
％
。
[0007]进一步地，所述负极活性层还含有导电剂
、
粘结剂，所述负极活性层中的各组分按重量百分比计如下：
[0008]所述负极活性材料
60
％～
92.5
％
、
所述导电剂1％～
10
％
、
所述粘结剂5％～
25
％
、
所述添加剂
0.5
％～
10
％；其中，所述负极活性材料中，所述硅基活性材料的含量为2％～
30
％
。
[0009]进一步地，所述负极片包括以下的至少一项特征：
[0010](a)
所述硅基活性材料包括硅
、
氧化亚硅
、
硅碳材料中的至少一种；
[0011](b)
所述负极活性层的厚度为
150
～
200
μ
m
；
[0012](c)
所述负极活性材料还包括石墨
。
[0013]进一步地，所述负极活性层中还包括补锂剂
。
[0014]进一步地，所述补锂剂包括
CNT
‑
Li
；和
/
或，
[0015]所述负极活性层中，所述补锂剂的重量占比为1％～5％
。
[0016]进一步地，所述负极片还包括负极集流体，所述负极活性层附着于所述负极集流体的至少一表面
。
[0017]进一步地，所述负极集流体包括铜箔
、
复合铜箔中的至少一种
。
[0018]进一步地，所述负极集流体与所述负极活性层之间的粘接力
≥30N/m。
[0019]第二方面，本专利技术提供了一种用电设备，包括前述的锂离子电池
。
[0020]通过本专利技术中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：
[0021]1.
本专利技术提供的锂离子电池中，通过在负极活性层中加入特定的添加剂，可以增大涂层与箔材的接触面积，提高负极活性层与负极集流体之间的机械铆接作用，进而提高涂层与负极集流体之间的粘接性能
。
[0022]2.
本专利技术提供的锂离子电池中，添加剂的使用可以降低负极活性层的脆性和弹性模量，减少涂层裂纹，涂层的结构更加稳定，辊压后涂层的反弹更小，有效抑制硅基活性材料的体积膨胀
。
[0023]3.
本专利技术提供的锂离子电池中，负极活性层与负极集流体之间的粘接力更牢固，可以进一步提高锂离子电池的循环寿命
。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述
。
显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本文中术语“和
/
或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，
A
和
/
或
B
，可以表示：单独存在
A
，同时存在
A
和
B
，单独存在
B
这三种情况
。
另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系
。
[0026]对于含硅负极片来说，由于在充放电循环过程中硅的体积变化大，剧烈的体积变化产生的内应力会导致负极活性材料与基材的剥离以及负极活性材料之间的分离，甚至从箔材上脱落，进而出现活性粒子间失去电接触
、
内阻增大
、SEI
膜破坏
、
电解液过度消耗等现象，最终造成电池的容量衰减快，循环寿命短
。
[0027]目前可以通过以下手段增加极片的剥离力：
[0028]①
在硅负极中使用粘结力更高的聚丙烯酸
(PAA)
类粘结剂，抑制膨胀；但是高粘结力的
PAA
可能存在分子量较大，
T
g
高，硬度大，脆性高，提高涂布成膜难度，例如，容易出现涂布裂纹，极片反弹较大等；
[0029]②
增加粘结剂用量，例如增加丁苯橡胶
(SBR)
用量，当增加用量5％～
10
％时，剥离力可明显提升，但是会导致电池内阻大
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锂离子电池，包括正极片
、
负极片和隔膜，其特征在于，所述负极片包括负极活性层，所述负极活性层包括负极活性材料和添加剂，所述负极活性材料包括硅基活性材料；所述添加剂包括环烷油
、
α
‑
甲基苯乙烯
、
氢化石油树脂
、
乙二醇二甲基丙烯酸酯
、
甲基丙烯酸羟乙酯
、
甲基丙烯酸羟丙酯
、
烷基磺酸酯
、
环氧烃类化合物中的一种或多种
。2.
如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极活性层中，所述添加剂的重量占比为
0.5
％～
10
％
。3.
如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极活性层还含有导电剂
、
粘结剂，所述负极活性层中的各组分按重量百分比计如下：所述负极活性材料
60
％～
92.5
％
、
所述导电剂1％～
10
％
、
所述粘结剂5％～
25
％
、
所述添加剂
0.5
％～
10
％；其中，所述负极活性材料中，所述硅基活性材料的含量为2％～
30
％

【专利技术属性】
技术研发人员：袁媛，罗京，
申请(专利权)人：欣旺达动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：