System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 负极片和电池制造技术_技高网

负极片和电池制造技术

技术编号:40018700 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-16 16:24
本发明专利技术涉及电池领域,具体涉及负极片以及包含该负极片的电池。所述负极片包括负极集流体以及在所述负极集流体至少一侧表面的负极涂层;所述负极涂层包括第一部分和第二部分,所述第一部分与所述负极集流体相邻;所述第一部分包括硅基材料以及覆盖物,所述硅基材料分散在所述覆盖物中,所述覆盖物包括Na元素,在所述第一部分中,Na元素的质量与Si元素的质量的比值为b;所述负极涂层外表面具有凹部;所述凹部的深度与所述负极涂层的厚度的比值为d,满足6.37×b<supgt;0.5</supgt;‑0.43≤d≤6.37×b<supgt;0.5</supgt;‑0.13。本发明专利技术的负极片在电池充放电循环过程中具有较低的膨胀率,本发明专利技术的电池在高倍率充电条件下具有优异的循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池领域,具体涉及负极片以及包括该负极片的电池。


技术介绍

1、硅基材料的克容量远高于目前商业化的石墨材料,因此,在负极涂层中掺混一定量的硅基材料可以显著提高锂离子电池的能量密度。但硅基材料在嵌锂和脱锂的过程中伴随较大的体积膨胀和收缩,尤其是在高倍率充电条件下,容量加速衰减,严重影响电池的循环性能。

2、因此,专利技术一种循环性能优异的电池是十分必要的。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题,提供一种负极片以及包含该负极片的电池。本专利技术的负极片在电池充放电循环过程中具有较低的膨胀率,本专利技术的电池在高倍率充电条件下具有优异的循环性能。

2、本专利技术第一方面提供了一种负极片,所述负极片包括负极集流体以及在所述负极集流体至少一侧表面的负极涂层;所述负极涂层包括第一部分和第二部分,所述第一部分与所述负极集流体相邻;所述第一部分包括硅基材料以及覆盖物,所述硅基材料分散在所述覆盖物中,所述覆盖物包括na元素,在所述第一部分中,na元素的质量与si元素的质量的比值为b;所述负极涂层外表面具有凹部;所述凹部的深度与所述负极涂层的厚度的比值为d,满足6.37×b0.5-0.43≤d≤6.37×b0.5-0.13。

3、本专利技术第二方面提供了一种电池,所述电池包括本专利技术第一方面所述的负极片。

4、通过上述技术方案,本专利技术与现有技术相比至少具有以下优势:

5、(1)本专利技术的负极片将硅基材料集中设置在负极涂层靠近负极集流体一侧的第一部分中,可以降低硅基材料表面的锂离子密度,使硅基材料嵌锂均匀性提高,防止出现局部区域过度嵌锂现象和膨胀过大问题;

6、(2)本专利技术的负极片将硅基材料分散在覆盖物中,该覆盖物含有一定质量的na元素,可以在硅基材料表面形成完整、均匀的保护层,进一步调控硅基材料表面的嵌锂难度,同时提供高强度、高弹性的粘结网络,抑制硅基材料周围空隙的持续增大;

7、(3)本专利技术的负极片在负极涂层外表面设置凹部,提高电解液在负极涂层内的储存量,同时缩短负极活性物质的液相锂离子传输距离,并避免凹部与硅基材料的距离过近,从而提高电池在快充条件下的循环稳定性和使用寿命。

8、在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

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【技术保护点】

1.一种负极片,其特征在于,所述负极片包括负极集流体以及在所述负极集流体至少一侧表面的负极涂层;所述负极涂层包括第一部分和第二部分,所述第一部分与所述负极集流体相邻;所述第一部分包括硅基材料以及覆盖物,所述硅基材料分散在所述覆盖物中,所述覆盖物包括Na元素,在所述第一部分中,Na元素的质量与Si元素的质量的比值为b;所述负极涂层外表面具有凹部;所述凹部的深度与所述负极涂层的厚度的比值为d,满足6.37×b0.5-0.43≤d≤6.37×b0.5-0.13。

2.根据权利要求1所述的负极片,其中,6.37×b0.5-0.34≤d≤6.37×b0.5-0.22;

3.根据权利要求1所述的负极片,其中,所述第二部分与所述第一部分远离所述负极集流体的一侧相邻;

4.根据权利要求1所述的负极片,其中,在所述负极涂层中,Na元素的质量与Si元素的质量的比值为c,0.01≤c≤0.025;优选地,0.014≤c≤0.021。

5.根据权利要求1所述的负极片,其中,所述负极涂层的厚度为40μm-80μm;优选为50μm-70μm;

6.根据权利要求1所述的负极片,其中,所述凹部包括凹孔和/或凹槽;

7.根据权利要求1所述的负极片,其中,所述第一部分远离所述负极集流体一侧的表面具有凸起。

8.根据权利要求1所述的负极片,其中,所述硅基材料的中值粒径Dv50为3μm-15μm;优选为5μm-12μm;

9.根据权利要求1所述的负极片,其中,以所述第一部分的总重量为基准,所述硅基材料的含量为30-70重量%,所述覆盖物的含量为30-70重量%;优选地,所述硅基材料的含量为45-60重量%,所述覆盖物的含量为40-55重量%;

10.根据权利要求1所述的负极片,其中,以所述负极涂层的总重量为基准,所述硅基材料的含量为2-15重量%;优选为4-10重量%;

11.一种电池,其特征在于,所述电池包括权利要求1-10中任意一项所述的负极片。

...

【技术特征摘要】

1.一种负极片,其特征在于,所述负极片包括负极集流体以及在所述负极集流体至少一侧表面的负极涂层;所述负极涂层包括第一部分和第二部分,所述第一部分与所述负极集流体相邻;所述第一部分包括硅基材料以及覆盖物,所述硅基材料分散在所述覆盖物中,所述覆盖物包括na元素,在所述第一部分中,na元素的质量与si元素的质量的比值为b;所述负极涂层外表面具有凹部;所述凹部的深度与所述负极涂层的厚度的比值为d,满足6.37×b0.5-0.43≤d≤6.37×b0.5-0.13。

2.根据权利要求1所述的负极片,其中,6.37×b0.5-0.34≤d≤6.37×b0.5-0.22;

3.根据权利要求1所述的负极片,其中,所述第二部分与所述第一部分远离所述负极集流体的一侧相邻;

4.根据权利要求1所述的负极片,其中,在所述负极涂层中,na元素的质量与si元素的质量的比值为c,0.01≤c≤0.025;优选地,0.014≤c≤0.021。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:范洪生刘春洋郭盼龙付浩宇李素丽
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:

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