【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学，特别是涉及一种负极极片、二次电池和电子装置。
技术介绍
1、二次电池，例如锂离子电池，具有工作电压高，能量密度高、循环寿命长、工作温度范围宽等许多优点，在消费电子领域具有广泛的应用。随着电动汽车和可移动电子设备的高速发展，人们对二次电池的动力学性能等相关需求越来越高。
2、对于负极活性材料层中含硅基材料的二次电池，由于硅基材料在循环过程中脱嵌锂离子膨胀较大且嵌锂较慢，影响二次电池的充电倍率。为了提高二次电池的充电倍率，通常采用降低粘结剂和分散剂的用量来减小负极极片的阻抗，提高负极极片的动力学性能，从而提高二次电池的充电倍率。但是，降低粘结剂和分散剂的用量会导致负极活性材料层和负极集流体之间的粘结力降低，在循环过程中易出现负极活性材料层脱膜等问题，从而影响二次电池的膨胀性能。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种负极极片、二次电池和电子装置，以提高负极活性材料层和负极集流体之间的粘结力。具体技术方案如下：
2、本申请的第一方面提供了一种负极极片，其包括负极集流体和设置在负极集流体至少一个表面的负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性材料、粘结剂和无机颗粒，负极活性材料包括石墨和硅基材料。负极活性材料层的孔隙分布测试中，最大孔容积对应的孔径范围为0.6μm至1.2μm，孔径小于或等于0.5μm的孔隙的体积之和占所有孔隙的总体积的比例x为30％至40％。本申请中，负极活性材料层的孔隙分布测试中，以孔径为横坐标，孔容积为纵坐标，得到孔径分布
3、在本申请的一些实施方案中，硅基材料包括硅、硅氧、硅碳中的至少一种。硅基材料选择上述范围内的材料，可以使得负极极片具有较高的容量，从而将负极极片应用于二次电池，可以使得二次电池具有较高的能量密度和良好的循环性能。
4、在本申请的一些实施方案中，无机颗粒的dv50为aμm，1≤a≤3，石墨颗粒的dv50为bμm，10≤b≤22，硅基材料的dv50为cμm，5≤c≤12。通过调控a、b、c的值在上述范围内，调整负极极片的孔隙分布，使之满足最大孔容积对应的孔径范围为0.6μm至1.2μm，孔径小于或等于0.5μm的孔隙的体积之和占所有孔隙的总体积的比例在30％至40％范围内，从而提高负极极片的结构稳定性，并且可以兼顾电解液在负极极片中的扩散性能。将负极极片应用于二次电池，更有利于改善二次电池的膨胀性能和循环性能。
5、在本申请的一些实施方案中，通过调控a、b、c的值在上述范围内，调整负极极片的孔隙分布，最大孔容积对应的孔径范围为0.7μm至0.9μm，这样能进一步提高电解液在负极极片中的扩散性能，从而进一步改善二次电池的循环性能。
6、在本申请的一些实施方案中，a/b满足0.08≤a/b≤0.25，a/c满足0.1≤a/c≤0.35。通过调控无机颗粒、石墨、硅基材料的dv50之间的关系，即将a/b、a/c的值调控在上述范围内，更有利于无机颗粒填充在负极活性材料颗粒之间的孔隙中，优化负极极片孔隙分布，增大负极活性材料颗粒之间的接触面积，以进一步提高负极活性材料层和负极集流体之间、负极活性材料颗粒之间的粘结力，改善循环过程中负极活性材料层脱膜等问题，从而提高负极极片的结构稳定性。将负极极片应用于二次电池，可以提高电解液在负极极片中的扩散能力，改善二次电池的膨胀性能和循环性能。
7、在本申请的一些实施方案中，a/b满足0.08≤a/b≤0.11，a/c满足0.1≤a/c≤0.16。通过调控a/b、a/c的值在上述范围内，更有利于无机颗粒填充在负极活性材料颗粒之间的孔隙中，进一步优化负极极片孔隙分布，从而进一步提高负极极片的结构稳定性，并且可以兼顾电解液在负极极片中的扩散性能。将负极极片应用于二次电池，更有利于改善二次电池的膨胀性能和循环性能。
8、在本申请的一些实施方案中，基于石墨和硅基材料的总质量，硅基材料的质量百分含量为1％至20％。通过调控硅基材料的质量百分含量在上述范围内，可以使得负极极片具有较高的容量，从而将负极极片应用于二次电池，可以使得二次电池具有较高的能量密度和良好的循环性能。
9、在本申请的一些实施方案中，基于石墨和硅基材料的总质量，硅基材料的质量百分含量为1％至10％。通过调控硅基材料的质量百分含量在上述范围内，可以使得负极极片具有较高的容量，从而将负极极片应用于二次电池，可以使得二次电池具有较高的能量密度同时具有良好的循环性能和膨胀性能。
10、在本申请的一些实施方案中，无机颗粒包括氧化铝或勃姆石中的至少一种；基于负极活性材料层的质量，无机颗粒的质量百分含量为0.1％至0.5％。选择上述无机颗粒，并调控无机颗粒的质量百分含量在上述范围内，有利于无机颗粒填充在负极活性材料颗粒之间的孔隙中，更好的发挥无机颗粒的粘结作用，进一步提高负极活性材料层和负极集流体之间、负极活性材料颗粒之间的粘结力，改善循环过程中负极活性材料层脱膜等问题。将负极极片应用于二次电池，可以改善二次电池的膨胀性能和循环性能。
11、在本申请的一些实施方案中，无机颗粒的比表面积为5m2/g至15m2/g。比表面积较大，更容易与负极活性材料颗粒接触发生粘结，调控无机颗粒的比表面积在上述范围内，有利于更好的发挥无机颗粒的粘结作用，提高负极极片的结构稳定性，并且可以兼顾电解液在负极极片中的扩散性能。将负极极片应用于二次电池，可以改善二次电池的膨胀性能和循环性能。
12、在本申请的一些实施方案中，粘结剂包括丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯酸或羧甲基纤维素中的至少一种，基于负极活性材料层的质量，粘结剂的质量百分含量为1.9％至3％。调控粘结剂的质量百分含量在上述范围内，使得负极极片具有较低的粘结剂含量，结合无机颗粒的粘结作用，提高负极极片的结构稳定性。将负极极片应用于二次电池，可以使得二次电池具有较高的能量密度的同时改善二次电池的膨胀性能和循环性能。
【技术保护点】
1.一种负极极片，其包括负极集流体和设置在所述负极集流体至少一个表面的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料、粘结剂和无机颗粒，所述负极活性材料包括石墨和硅基材料，
2.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述最大孔容积对应的孔径范围为0.7μm至0.9μm。
3.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述硅基材料包括硅、硅氧、硅碳中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述无机颗粒的Dv50为aμm，1≤a≤3，所述石墨颗粒的Dv50为bμm，10≤b≤22，所述硅基材料的Dv50为cμm，5≤c≤12。
5.根据权利要求4所述的负极极片，其中，a/b满足0.08≤a/b≤0.25，a/c满足0.1≤a/c≤0.35。
6.根据权利要求4所述的负极极片，其中，a/b满足0.08≤a/b≤0.11，a/c满足0.1≤a/c≤0.16。
7.根据权利要求1所述的负极极片，其中，基于所述石墨和所述硅基材料的总质量，所述硅基材料的质量百分含量为1％至20％。
8.根据权利要求1
9.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述无机颗粒包括氧化铝或勃姆石中的至少一种；基于所述负极活性材料层的质量，所述无机颗粒的质量百分含量为0.1％至0.5％。
10.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述无机颗粒的比表面积为5m2/g至15m2/g。
11.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述粘结剂包括丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯酸或羧甲基纤维素中的至少一种，基于所述负极活性材料层的质量，所述粘结剂的质量百分含量为1.9％至3％。
12.一种二次电池，其包括权利要求1至11中任一项所述的负极极片。
13.一种电子装置，其包括权利要求12所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种负极极片，其包括负极集流体和设置在所述负极集流体至少一个表面的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料、粘结剂和无机颗粒，所述负极活性材料包括石墨和硅基材料，
2.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述最大孔容积对应的孔径范围为0.7μm至0.9μm。
3.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述硅基材料包括硅、硅氧、硅碳中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述无机颗粒的dv50为aμm，1≤a≤3，所述石墨颗粒的dv50为bμm，10≤b≤22，所述硅基材料的dv50为cμm，5≤c≤12。
5.根据权利要求4所述的负极极片，其中，a/b满足0.08≤a/b≤0.25，a/c满足0.1≤a/c≤0.35。
6.根据权利要求4所述的负极极片，其中，a/b满足0.08≤a/b≤0.11，a/c满足0.1≤a/c≤0.16。
7.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：程宝校，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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