【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池，具体涉及一种负极极片及其制备方法和二次电池。
技术介绍
1、锂离子电池因其较高的能量密度、循环寿命及安全性能，在3c数码、动力电池、储能电池中获得巨大的成功。然而，进一步提升能量密度一直是相关企业及科研人员孜孜不倦追求的目标。提升能量密度主要靠提升材料克容量、降低非活性材料体积和质量占比、结构创新等方面实现。对于磷酸铁锂、磷酸铁锰锂等本身材料克容量已经难于大幅提升、电芯结构设计趋近极限的情况下，降低非活性材料体积和质量占比(即利用有限空间增加活性材料占比)已经成为进一步提升能量密度最为有效的策略之一。行业最为通行的做法是提升正负极极片活性物质涂布重量和增加极片的压实密度。
2、提升正负极极片活性物质涂布重量和增加极片的压实密度，尽管可以显著降低非活性材料体积和质量，大幅提升能量密度，也能降低非活性材料使用来降低成本。但由此会带来电解液保有量的的显著降低及电芯浸润变差，电芯阻抗增加，极化增大，充放电性能恶化，循环衰减加快，还会因为循环过程中析锂增加安全风险。
3、如上提升正负极极片活性物质涂布重量和增加极片的压实密度，尽管能提升能量密度，但会带来电解液保有量的的显著降低及电芯浸润变差，电芯阻抗增加，极化增大，充放电性能恶化，循环衰减加快，还会因为循环过程中析锂增加安全风险。
4、为了避免上述风险，行业只能在平衡性能和提升涂布重量、提升压密间进行平衡，无法两者兼顾，要么能量密度显著增加，但电芯性能和安全风险也显著增加。要么兼顾性能情况下小幅提升活性材料涂布重量和极片压密，优
5、因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。
技术实现思路
1、针对如何在大幅提升活性材料涂布重量和极片压密情况下，依然保持电芯良好的电性能(充放电性能、循环性能、能量转化效率等)和安全性能的问题，本专利技术提供了一种负极极片及其制备方法和二次电池。
2、本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
3、本专利技术一方面提供了一种负极极片，所述负极极片包括负极活性物质层，所述负极活性物质层包括相互混合的负极活性物质和介孔材料，以所述负极活性物质层的总重量为100％计，所述负极活性物质的含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为95％-98％，所述介孔材料的含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为0.1％-3％。
4、可选的，所述介孔材料包括硅基介孔材料、钛基介孔材料、碳基介孔材料中的一种或多种。
5、可选的，所述介孔材料的孔径范围为1-100nm，粒径范围400-600nm，比表面积范围为50-500m2/g，dbp吸油值为1-6ml/g。
6、可选的，所述负极活性物质层的压实密度为1.5-2.0g/cm3。
7、可选的，所述负极活性物质的涂覆重量为80-180g/m2，所述介孔材料质量百分比与负极活性物质的涂覆重量的比值为7*10-4％-4*10-2％g/m2，或所述介孔材料质量百分比与负极活性物质的涂覆重量的比值为0.05％-2％g/cm3。
8、可选的，所述负极活性物质包括人造石墨、天然石墨、硅氧材料、硅碳材料、硬碳、软碳、中间相炭微球中的一种或多种。
9、可选的，所述负极活性物质层还包括导电剂、粘结剂和增稠剂，以所述负极活性物质层的总重量为100％计，所述导电剂的质量含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为0.5％-1.5％，所述粘结剂的质量含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为1％-2％，所述增稠剂的质量含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为为0.5％-1.5％。
10、可选的，所述负极极片还包括有负极集流体，所述负极活性物质层负载于所述负极集流体上。
11、本专利技术另一方面提供了一种负极极片的制备方法，包括以下步骤：
12、将负极活性物质、导电剂、粘结剂、增稠剂和介孔材料在溶剂中充分搅拌混合，使其形成均匀的负极浆料；
13、将负极浆料涂覆于负极集流体的至少一个表面上，烘干得到负极极片。
14、本专利技术再一方面提供了一种二次电池，包括正极极片、电解液和如上述所述的负极极片。
15、根据本专利技术提供的负极极片及其制备方法和二次电池，通过在负极活性物质层中加入介孔材料，且介孔材料均匀分散于负极活性物质之间，通过介孔容纳更多电解液，同时介孔可以直接传导锂离子，利于在相邻的负极活性物质颗粒之间形成离子传输通道，降低锂离子厚极片中传输途径的弯曲度(即更短传输路径)，在厚涂覆面密度及大的极片压实密度下，电芯极片浸润较为充分，负极界面也不容易出现析锂，从而改善厚涂布极片的电芯的充放电性能、循环性能、能量转化效率等。
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1.一种负极极片，其特征在于：所述负极极片包括负极活性物质层，所述负极活性物质层包括相互混合的负极活性物质和介孔材料，以所述负极活性物质层的总重量为100％计，所述负极活性物质的含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为95％-98％，所述介孔材料的含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为0.1％-3％。
2.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述介孔材料包括硅基介孔材料、钛基介孔材料、碳基介孔材料中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述介孔材料的孔径范围为1-100nm，粒径范围400-600nm，比表面积范围为50-500m2/g，DBP吸油值为1-6ml/g。
4.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极活性物质层的压实密度为1.5-2.0g/cm3。
5.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极活性物质的涂覆重量为80-180g/m2，所述介孔材料质量百分比与负极活性物质的涂覆重量的比值为7*10-4％-4*10-2％g/m2，或所述介孔材料质量百分比与负极活性物质的涂覆重量
6.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极活性物质包括人造石墨、天然石墨、硅氧材料、硅碳材料、硬碳、软碳、中间相炭微球中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极活性物质层还包括导电剂、粘结剂和增稠剂，以所述负极活性物质层的总重量为100％计，所述导电剂的质量含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为0.5％-1.5％，所述粘结剂的质量含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为1％-2％，所述增稠剂的质量含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为为0.5％-1.5％。
8.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极极片还包括有负极集流体，所述负极活性物质层负载于所述负极集流体上。
9.如权利要求1-8任一项所述的负极极片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.一种二次电池，其特征在于：包括正极极片、电解液和如权利要求1-8任一项所述的负极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种负极极片，其特征在于：所述负极极片包括负极活性物质层，所述负极活性物质层包括相互混合的负极活性物质和介孔材料，以所述负极活性物质层的总重量为100％计，所述负极活性物质的含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为95％-98％，所述介孔材料的含量在所述负极活性物质层中的质量百分含量为0.1％-3％。
2.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述介孔材料包括硅基介孔材料、钛基介孔材料、碳基介孔材料中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述介孔材料的孔径范围为1-100nm，粒径范围400-600nm，比表面积范围为50-500m2/g，dbp吸油值为1-6ml/g。
4.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极活性物质层的压实密度为1.5-2.0g/cm3。
5.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极活性物质的涂覆重量为80-180g/m2，所述介孔材料质量百分比与负极活性物质的涂覆重量的比值为7*10-4％-4*10-2％g/m2，或...
【专利技术属性】
技术研发人员：张昌明，胡大林，廖兴群，
申请(专利权)人：广东省豪鹏新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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