【技术实现步骤摘要】
本申请涉及储能，尤其涉及负极极片、包括该负极极片的电化学装置和电子装置。
技术介绍
1、在锂离子电池生产过程中，负极极片通常在冷压到化成，甚至在锂离子电池充电至满充状态时，普遍存在厚度反弹的问题，厚度不断反弹，导致电芯厚度不断增加，体积能量密度进一步降低，对锂离子电池的性能和功率密度产生了负面影响。因此，解决负极极片在生产过程中的厚度反弹问题，对于提高锂离子电池的体积能量密度和循环性能至关重要。
技术实现思路
1、鉴于现有技术存在的上述问题，本申请提出一种负极极片、包括其的电化学装置和电子装置，通过在负极活性材料层中引入特定润滑剂，有效减小负极极片辊压时活性物质颗粒之间的滑移阻力和应力存储，进而降低负极极片在加工过程中的厚度反弹，同时提高电化学装置的循环性能并降低膨胀。
2、第一方面，本申请提供一种负极极片，包括集流体和设置于该集流体上至少一侧表面的负极活性材料层，其中，该负极活性材料层包括硅基材料和润滑剂，润滑剂的损耗因子表示为x，满足0.06≤x≤0.12，其中，x为润滑剂的损耗模量和储能模量的比值；且，基于该负极活性材料层的质量，润滑剂的质量百分含量表示为n，满足0.1％≤n≤0.3％。本申请中，x表示为润滑剂的损耗模量和储能模量的比值，又称为损耗角正切，即反映材料粘性弹性比例，损耗因子0.06≤x≤0.12，表明材料在发生形变时，会倾向于粘性形变，耗散辊压过程产生的应力。该润滑剂的引入，可以在活性材料颗粒表面形成一层薄膜，该薄膜层的形成可以有效避免活性材料颗粒与
3、在一些实施方式中，0.06≤x≤0.1。在该范围内，更有利于耗散辊压过程产生的应力，负极极片存储的应力小，厚度反弹小。
4、在一些实施方式中，0.1％≤n≤0.3％。在该范围内，负极极片在经过辊压后内部存储应力较小，厚度反弹小。
5、在一些实施方式中，润滑剂包括甲基酰胺-丙烯酸酯共聚物和丙三醇复合物、聚乙烯亚胺、丁羟胶、苯乙烯-丙烯酸酯乳液、聚氨酯或聚乙烯醇中的至少一种。这些特殊类型的润滑剂的引入，可以在活性材料颗粒表面形成一层塑性或弹性膜，有效避免活性材料颗粒与辊面的直接接触，降低活性材料的滑移阻力，同时还能够减少活性材料颗粒之间的摩擦阻力，降低辊压压力；此外，润滑剂还可以吸收硅基材料的体积膨胀，防止硅基材料破裂。
6、在一些实施方式中，润滑剂为甲基酰胺-丙烯酸酯共聚物和丙三醇复合物，甲基酰胺-丙烯酸酯共聚物和丙三醇的质量比为3：2至9：1。
7、在一些实施方式中，基于负极活性材料层的质量，硅基材料的质量百分含量表示为m，满足0＜m≤20％。
8、在一些实施方式中，硅基材料选自硅、硅氧化合物、硅碳化合物或硅合金中的至少一种。在一些实施方式中，硅基材料优选为硅碳。
9、在一些实施方式中，负极活性材料层还包括石墨材料。
10、在一些实施方式中，负极活性材料层还包括分散剂，分散剂选自羧甲基纤维素。
11、在一些实施方式中，负极活性材料层还包括粘结剂。粘结剂包括，但不限于：聚酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸盐、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚或丁苯橡胶中的至少一种。
12、在一些实施方式中，粘结剂选自聚丙烯酸钠(paa-na)。
13、在一些实施方式中，基于负极活性材料层的质量，聚丙烯酸钠的质量百分含量表示为f，满足1.1％≤f≤3.7％。
14、在一些实施方式中，负极极片的粘结力表示为y，满足10n/m≤y≤40n/m。负极极片的粘结力过低，产生脱模风险。
15、在一些实施方式中，负极极片从辊压工序到半充状态下的反弹系数为w，w＜18％。
16、第二方面，本申请提供了一种电化学装置，该电化学装置包括正极极片、隔离膜、电解液以及第一方面的负极极片。
17、第三方面，本申请提供一种电子装置，其包括第二方面的电化学装置。
18、有益效果：
19、本申请针对锂离子电池的负极活性材料层提出了一种创新性的改进方法，即引入了一种损耗因子0.06≤x≤0.12的专用润滑剂，且该润滑剂的质量百分含量n满足0.1％≤n≤0.3％。该润滑剂能够在活性材料颗粒表面之间形成一层薄膜或弹性层，可以有效避免活性材料颗粒的直接接触，从而降低了活性材料的滑移阻力，减少活性材料颗粒之间的摩擦阻力，降低辊压压力；但需要注意的是，负极极片中，添加剂与粘结剂的添加量是相匹配的，润滑剂添加量越高，粘结剂添加量越低，润滑剂添加量高于上限值时，导致极片粘结力低，产生脱模风险。本申请通过引入适量的润滑剂，负极极片在经过辊压后内部存储应力较小，降低在加工过程中的厚度反弹，使得负极极片具有更好的弹性和稳定性，还进一步提高了电化学装置的循环性能并降低膨胀。
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1.一种负极极片，包括集流体和设置于所述集流体上至少一侧表面的负极活性材料层，其中，所述负极活性材料层包括硅基材料和润滑剂，所述润滑剂的损耗因子表示为X，满足0.06≤X≤0.12，其中，所述X为所述润滑剂的损耗模量和储能模量的比值；
2.根据权利要求1所述的负极极片，其中，0.06≤X≤0.1。
3.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述润滑剂包括甲基酰胺-丙烯酸酯共聚物和丙三醇复合物、聚乙烯亚胺、丁羟胶、苯乙烯-丙烯酸酯乳液、聚氨酯或聚乙烯醇中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的负极极片，其中，所述润滑剂为甲基酰胺-丙烯酸酯共聚物和丙三醇复合物，甲基酰胺-丙烯酸酯共聚物和丙三醇的质量比为3:2至9:1。
5.根据权利要求1所述的负极极片，其中，基于所述负极活性材料层的质量，所述硅基材料的质量百分含量表示为M，满足0＜M≤20％。
6.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述硅基材料选自硅、硅氧化合物、硅碳化合物或硅合金中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述负极活性材料层还包括石墨
8.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述负极活性材料层还包括粘结剂；所述粘结剂选自聚丙烯酸钠，基于所述负极活性材料层的质量，所述聚丙烯酸钠的质量百分含量表示为F，满足1.1％≤F≤3.7％。
9.一种电化学装置，其包括正极极片、隔离膜、电解液以及根据权利要求1至8任一项所述的负极极片。
10.一种电子装置，其包括根据权利要求9所述的电化学装置。
...【技术特征摘要】
1.一种负极极片，包括集流体和设置于所述集流体上至少一侧表面的负极活性材料层，其中，所述负极活性材料层包括硅基材料和润滑剂，所述润滑剂的损耗因子表示为x，满足0.06≤x≤0.12，其中，所述x为所述润滑剂的损耗模量和储能模量的比值；
2.根据权利要求1所述的负极极片，其中，0.06≤x≤0.1。
3.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述润滑剂包括甲基酰胺-丙烯酸酯共聚物和丙三醇复合物、聚乙烯亚胺、丁羟胶、苯乙烯-丙烯酸酯乳液、聚氨酯或聚乙烯醇中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的负极极片，其中，所述润滑剂为甲基酰胺-丙烯酸酯共聚物和丙三醇复合物，甲基酰胺-丙烯酸酯共聚物和丙三醇的质量比为3:2至9:1。
5.根据权利要求1所述的负...
【专利技术属性】
技术研发人员：程宝校，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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