【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池领域，具体涉及一种负极片及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
1、随着电动汽车的推广和普及，动力电池市场出现了爆发式的增长，对动力电池的能量密度要求越来越高。通常，提高电芯能量密度有以下几种方法：
2、1、使用比容量更高的原材料；
3、2、降低非活性材料的重量，如降低导电剂和粘结剂的含量、使用更薄的隔膜、更薄的集流体等；
4、3、增加活性材料在极片中的占比，提升活性材料的面密度等。
5、但是，降低粘结剂的含量以及提高活性材料的面密度，势必会对极片的其他性能造成直接或间接的影响，例如降低剥离强度、循环寿命缩短。
6、目前，改善极片剥离强度的方法有很多种，例如不同粘结剂的搭配、变更烘烤速率、调整稳定悬浮液的固含量、调整烘干温度等，其中不同粘结剂的搭配使用最为广泛，但是仍存在一定缺陷，例如：(1)碾压后粘结力下降严重；(2)碾压后极片脆性严重无法进行卷绕型电池的制作。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种负极片及其制备方法和锂离子电池。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种负极片，包括集流体以及设置在所述的集流体表面的活性材料层；所述的活性材料层分别为靠近集流体的里层涂层以及远离集流体的表层涂层；所述的里层涂层包括里层涂层基料以及里层涂层粘结剂；所述的表层涂层包括表层涂层基料以及表层涂层粘结剂；所述的里层涂层粘结剂中至少包括丁苯橡胶；
4、所述的里层涂层粘结剂为丁苯橡胶或者丁苯橡胶与聚丙烯酸的混合物；所述的丁苯橡胶在里层涂层粘结剂的质量占比大于所述的丁苯橡胶在表层涂层粘结剂的质量占比。
5、所述的顶层粘结剂为聚丙烯酸或者聚丙烯酸与丁苯橡胶的混合物；所述的聚丙烯酸在表层涂层粘结剂的质量占比大于所述的聚丙烯酸在里层涂层粘结剂的质量占比。
6、所述的表层涂层基料以及里层涂层基料独立地包括负极活性物质、导电剂、以及分散剂；
7、所述的负极活性物质为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、钛酸锂、硅碳复合材料、或者硅氧复合材料中的至少一种；
8、所述的导电剂包括炭黑、科琴黑、活性炭、碳纳米管、石墨烯或者石墨类导电剂中的至少一种。
9、所述的分散剂为羧甲基纤维素钠；
10、所述的负极活性物质、导电剂、以及分散剂的质量比:80-98.5：0.5-6：0.1-2；
11、优选为95.6-97.3：0.5-1.2：0.5-1.2。
12、所述的里层涂层基料以及里层涂层粘结剂的质量比为97.3-98：2-2.7；优选为98：2；
13、所述的表层涂层基料以及表层涂层粘结剂的质量比为98-98.7:1.3-2；优选为98：2。
14、表层涂层中粘结剂的聚丙烯酸与丁苯橡胶与的质量比例为0.4-2:0-1，里层涂层中粘结剂的聚丙烯酸与丁苯橡胶与的质量比例为0-2.2：0.5-2。
15、本专利技术还包括一种所述的负极片的制备方法，包括下述步骤：1)分别制备里层涂料以及表层涂料；2)上述步骤制备好的里层涂料以及表层涂料按照双层涂布技术涂布到集流体上，碾压，干燥后得到所述负极片；；
16、优选的，步骤1)中制备里层涂料以及表层涂料的具体步骤独立地为：1.1)按重量比，将负极活性材料、导电剂混合均匀；1.2)向混合均匀的干粉中第一次加入分散剂；1.3)继续搅拌第一加入粘结剂；1.4)继续搅拌，第二次加入分散剂；1.5)继续搅拌，第二次加入粘结剂；1.6)继续搅拌，第三次加入分散剂；1.7)继续搅拌，第三次加入粘结剂；1.8)继续搅拌，加溶剂调整粘度至2500-3000cp，浆料固含量达到45％±3％，得到里层涂料以及表层涂料；
17、优选的，三次加入分散剂的质量占比为5:3:2；三次加入粘结剂的质量比为3:2:1。
18、步骤2)中双面涂敷面密度为17.22mg/cm2-19.3mg/cm2，碾压后的负极极片的极片厚度为118μm-131μm，表层与里层的涂敷面密度比例为1：1；压实密度是1.4g/cm3-1.639g/cm3。
19、本专利技术还包括一种锂离子电池，包括所述的负极片。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、本申请的技术方案对配方进行差异化设计，即在集流体表面设置差异化配方的不同涂层，定义靠近集流体的里层涂层以及远离集流体的表层涂层，结果表明在所述的里层涂层中的粘结剂中包括丁苯橡胶；表层粘结剂中包含聚丙烯酸可以有效的提升高剥离强度、改善因粘结剂搭配不当导致极片脆性严重的问题；一方面里层涂层中的丁苯橡胶可以起到改善粘结力的作用，避免碾压过程聚丙烯酸粘接失效的问题，另一方面表层的聚丙烯酸可以在充放电深度更深的表层，起到抑制膨胀的作用，这样表层和里层综合起来的配方可以与常规配方可以保持一致；通过调整表层和里层中的配比起到改善的作用。
22、同时，作为其中的优选形式，使用现有设备进行了多区域结构涂布工艺改善的研究，结果表明采用采用双层涂布，且面密度为1：1时，涂布后的极片在表层以及里层之间不会形成明显的界面，区域之间形成一个良好的衔接过度。
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1.一种负极片，其特征在于，包括集流体以及设置在所述的集流体表面的活性材料层；所述的活性材料层分别为靠近集流体的里层涂层以及远离集流体的表层涂层；所述的里层涂层包括里层涂层基料以及里层涂层粘结剂；所述的表层涂层包括表层涂层基料以及表层涂层粘结剂；所述的里层涂层粘结剂中至少包括丁苯橡胶；所述的表层粘结剂中至少包含聚丙烯酸。
2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述的里层涂层粘结剂为丁苯橡胶或者丁苯橡胶与聚丙烯酸的混合物；所述的丁苯橡胶在里层涂层粘结剂的质量占比大于所述的丁苯橡胶在表层涂层粘结剂的质量占比。
3.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述的表层粘结剂为聚丙烯酸或者聚丙烯酸与丁苯橡胶的混合物；所述的聚丙烯酸在表层涂层粘结剂的质量占比大于所述的聚丙烯酸在里层涂层粘结剂的质量占比。
4.根据权利要求1-3之一所述的负极片，其特征在于，所述的表层涂层基料以及里层涂层基料独立地包括负极活性物质、导电剂、以及分散剂；
5.根据权利要求1-4之一所述的负极片，其特征在于，所述的负极活性物质、导电剂、以及分散剂的质量比:8
6.根据权利要求1-5之一所述的负极片，其特征在于，所述的里层涂层基料以及里层涂层粘结剂的质量比为97.3-98：2-2.7；优选为98：2；
7.根据权利要求1-6之一所述的负极片，其特征在于，表层涂层中粘结剂的聚丙烯酸与丁苯橡胶与的质量比例为0.4-2:0-1，里层涂层中粘结剂的聚丙烯酸与丁苯橡胶与的质量比例为0-2.2：0.5-2。
8.一种权利要求1-7任一项所述的负极片的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
9.根据权利要求8所述的负极片的制备方法，其特征在于，步骤2)中双面涂敷面密度为17.22mg/cm2-19.3mg/cm2，表层与里层的涂敷面密度比例为1：1；碾压后的负极极片的极片厚度为118μm-131μm，压实密度是1.4g/cm3-1.639g/cm3。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的负极片。
...【技术特征摘要】
1.一种负极片，其特征在于，包括集流体以及设置在所述的集流体表面的活性材料层；所述的活性材料层分别为靠近集流体的里层涂层以及远离集流体的表层涂层；所述的里层涂层包括里层涂层基料以及里层涂层粘结剂；所述的表层涂层包括表层涂层基料以及表层涂层粘结剂；所述的里层涂层粘结剂中至少包括丁苯橡胶；所述的表层粘结剂中至少包含聚丙烯酸。
2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述的里层涂层粘结剂为丁苯橡胶或者丁苯橡胶与聚丙烯酸的混合物；所述的丁苯橡胶在里层涂层粘结剂的质量占比大于所述的丁苯橡胶在表层涂层粘结剂的质量占比。
3.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述的表层粘结剂为聚丙烯酸或者聚丙烯酸与丁苯橡胶的混合物；所述的聚丙烯酸在表层涂层粘结剂的质量占比大于所述的聚丙烯酸在里层涂层粘结剂的质量占比。
4.根据权利要求1-3之一所述的负极片，其特征在于，所述的表层涂层基料以及里层涂层基料独立地包括负极活性物质、导电剂、以及分散剂；
5.根据权利要求1-4之一所述的负极...
【专利技术属性】
技术研发人员：马晓承，高金辉，谢富国，张建成，赵志兴，宋一鸣，王辉，高润明，孙广涛，
申请(专利权)人：力神青岛新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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