负极极片及其制备方法技术

本申请公开了一种负极极片及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
负极极片及其制备方法、电池和用电装置


[0001]本申请属于电池
，具体涉及一种负极极片及其制备方法
、
电池和用电装置
。

技术介绍

[0002]近年来，以锂离子电池（
LIB
）为代表的二次电池的应用范围越来越广泛
。
随着二次电池的快速发展，人们对其充电速度
、
续航时间
、
安全性能的需求也越来越高
。
传统的锂离子二次电池在连续高倍率快充后，往往容易出现边缘析锂现象，进而影响电池的循环性能和寿命
。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本申请提供一种负极极片及其制备方法
、
电池和用电装置，旨在解决如何降低负极极片析锂风险的技术问题
。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种负极极片，包括负极集流体以及设于所述负极集流体至少一个表面上的负极活性层，所述负极活性层沿所述负极集流体宽度方向至少一个侧缘被削薄，所述负极活性层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层位于所述负极集流体和所述第二涂层之间，且所述第二涂层将所述第一涂层覆盖；所述第一涂层沿所述负极集流体宽度方向包括第一减薄区
、
第一主体区和第二减薄区，所述第一减薄区和所述第二减薄区分别位于所述第一主体区的边缘；所述第二涂层沿所述负极集流体宽度方向包括第一增厚区
、
第二主体区和第二增厚区，所述第一增厚区和所述第二增厚区分别位于所述第二主体区的边缘；其中，所述第一涂层包括第一石墨材料，所述第二涂层包括第二石墨材料，且所述第二石墨材料的充电能力大于所述第一石墨材料的充电能力
。
[0005]本申请实施例负极极片的负极活性层含有特有的第一涂层和第二涂层，即第一涂层的边缘作了减薄，而第二涂层的边缘则作了增厚并将第一涂层覆盖形成被削薄的负极活性层；基于第二涂层的第二石墨材料充电能力大于第一涂层的第一石墨材料充电能力，这样，第二涂层具有更好的快充能力，从而降低在充放电过程中负极极片边缘析锂的风险，提高电池的循环性能，同时第二涂层将第一涂层覆盖可以使整个正极极片在电池中更长久的充放电，从而提升使用寿命
。
[0006]在一些实施例中，满足如下（1）
~
（4）中的一项或多项：（1）所述第一石墨材料的
OI
值大于所述第二石墨材料的
OI
值；（2）所述第一石墨材料的粒径
D
v
50
大于所述第二石墨材料的粒径
D
v
50
；（3）所述第一石墨材料的比表面积小于所述第二石墨材料的比表面积；（4）所述第一石墨材料包括第一无定形碳包覆层包覆的石墨颗粒，所述第二石墨材料包括第二无定形碳包覆层包覆的石墨颗粒，所述第一无定形碳包覆层的厚度小于所述第二无定形碳包覆层的厚度
。
[0007]通过选用
OI
值
、
粒径
、
比表面积
、
无定形碳包覆层厚度存在差异的第一石墨和第二石墨，两种石墨嵌锂能力有明显差异，将嵌锂能力更好的第二石墨用在第二涂层，以降低析锂风险
。
[0008]在一些实施例中，所述第一石墨材料的
OI
值大于所述第二石墨材料的
OI
值，所述第一石墨材料的
OI
值为
11~60
，或者所述第二石墨材料的
OI
值为
4~50。
[0009]上述范围内的第一石墨材料的
OI
值大于第二石墨材料的
OI
值，这样第二石墨材料可以有效增强锂离子的扩散能力，嵌锂能力更好，可以更好地改善负极活性层的边缘析锂，提高负极极片的充电性能，同时第一石墨材料具有较高的压实密度，从而提升能量密度
。
[0010]在一些实施例中，所述第一石墨材料的
OI
值为
17~30
，或者所述第二石墨材料的
OI
值为
13~23。
[0011]上述
OI
值范围内的第一石墨材料和第二石墨材料搭配，使负极活性层兼具更好的嵌锂能力和更高的压实密度
。
[0012]在一些实施例中，所述第一石墨材料的粒径
D
v
50
大于所述第二石墨材料的粒径
D
v
50
，所述第一石墨材料的粒径
D
v
50
为
5~25
μ
m
，或者所述第二石墨材料的粒径
D
v
50
为
1~20
μ
m。
[0013]上述范围内的第一石墨材料的粒径大于第二石墨材料的粒径，这样小粒径的第二石墨嵌锂能力更好，可以更好地改善负极活性层的边缘析锂，提高负极极片的充电性能
。
[0014]在一些实施例中，所述第一石墨材料的粒径
D
v
50
为
11~19
μ
m
，或者所述第二石墨材料的粒径
D
v
50
为
9~16
μ
m。
[0015]上述粒径范围内的第一石墨材料和第二石墨材料搭配，使负极活性层具有更好的嵌锂能力
。
[0016]在一些实施例中，所述第一石墨材料的比表面积小于所述第二石墨材料的比表面积，所述第一石墨材料的比表面积为
0.8~2.6 m2/g
，或者所述第二石墨材料的比表面积为
1.0~3.0 m2/g。
[0017]上述范围内的第一石墨材料的比表面积小于第二石墨材料的比表面积，这样比表面积大的第二石墨嵌锂能力更好，可以更好地改善负极活性层的边缘析锂，提高负极极片的充电性能
。
[0018]在一些实施例中，所述第一石墨材料的比表面积为
1.0~1.6 m2/g
，或者所述第二石墨材料的比表面积为
1.5~2.3 m2/g。
[0019]上述比表面积范围内的第一石墨材料和第二石墨材料搭配，使负极活性层具有更好的嵌锂能力
。
[0020]在一些实施例中，所述第一石墨材料包括第一无定形碳包覆层包覆的石墨颗粒，所述第二石墨材料包括第二无定形碳包覆层包覆的石墨颗粒，所述第一无定形碳包覆层的厚度小于所述第二无定形碳包覆层的厚度，所述第一无定形碳包覆层的厚度小于
1500nm
，或者所述第二无定形碳包覆层的厚度为
200nm~2000nm。
[0021]上述范围内的第一石墨材料的第一无定形碳包覆层小于第二石墨材料的第二无定形碳包覆层，这样第二石墨材料可以有效增强锂离子的扩散能力，嵌锂能力更好，可以更好地改善本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种负极极片，包括负极集流体以及设于所述负极集流体至少一个表面上的负极活性层，其特征在于，所述负极活性层沿所述负极集流体宽度方向至少一个边缘被削薄，所述负极活性层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层位于所述负极集流体和所述第二涂层之间，且所述第二涂层将所述第一涂层覆盖；所述第一涂层沿所述负极集流体宽度方向包括第一减薄区
、
第一主体区和第二减薄区，所述第一减薄区和所述第二减薄区分别位于所述第一主体区的边缘；所述第二涂层沿所述负极集流体宽度方向包括第一增厚区
、
第二主体区和第二增厚区，所述第一增厚区和所述第二增厚区分别位于所述第二主体区的边缘；其中，所述第一涂层包括第一石墨材料，所述第二涂层包括第二石墨材料，且所述第二石墨材料的充电能力大于所述第一石墨材料的充电能力
。2.
如权利要求1所述的负极极片，其特征在于，满足如下（1）
~
（4）中的一项或多项：（1）所述第一石墨材料的
OI
值大于所述第二石墨材料的
OI
值；（2）所述第一石墨材料的粒径
D
v
50
大于所述第二石墨材料的粒径
D
v
50
；（3）所述第一石墨材料的比表面积小于所述第二石墨材料的比表面积；（4）所述第一石墨材料包括第一无定形碳包覆层包覆的石墨颗粒，所述第二石墨材料包括第二无定形碳包覆层包覆的石墨颗粒，所述第一无定形碳包覆层的厚度小于所述第二无定形碳包覆层的厚度
。3.
如权利要求2所述的负极极片，其特征在于，所述第一石墨材料的
OI
值大于所述第二石墨材料的
OI
值，所述第一石墨材料的
OI
值为
11~60
，或者所述第二石墨材料的
OI
值为
4~50。4.
如权利要求3所述的负极极片，其特征在于，所述第一石墨材料的
OI
值为
17~30
，或者所述第二石墨材料的
OI
值为
13~23。5.
如权利要求2所述的负极极片，其特征在于，所述第一石墨材料的粒径
D
v
50
大于所述第二石墨材料的粒径
D
v
50
，所述第一石墨材料的粒径
D
v
50
为
5~25
μ
m
，或者所述第二石墨材料的粒径
D
v
50
为
1~20
μ
m。6.
如权利要求5所述的负极极片，其特征在于，所述第一石墨材料的粒径
D
v
50
为

【专利技术属性】
技术研发人员：唐彬杰，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：