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() 一种复合负极极片及其制备方法、锂离子电池技术_技高网

一种复合负极极片及其制备方法、锂离子电池技术

技术编号:41348512 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-20 10:03
本发明专利技术提供了一种复合负极极片及其制备方法、锂离子电池。涉及锂电池技术领域,所述复合负极极片采用双层涂布设计,在负极集流体的表面依次设置第一活性物质层和第二活性物质层,第一活性物质层的活性物质为第一石墨,第二活性物质层的活性物质为第二石墨。通过联合管控两层活性物质层中石墨的高宽比和OI值,同时获得较高的极片压实密度和较低的膜片电阻,使用本发明专利技术的复合负极极片制得的锂离子电池具有能量密度高、循环性能和快充性能优异的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,具体而言,涉及一种复合负极极片及其制备方法、锂离子电池


技术介绍

1、随着电动汽车行业的快速发展,人们对锂离子电池的综合性能提出了更高的要求,尤其是对能量密度和快充性能的需求日益增长。从技术原理上分析,锂离子电池是通过离子在正负极活性物质之间的嵌入和脱出,完成的充电和放电过程,因此负极极片对电池性能具有较大的影响。

2、传统石墨负极材料具有电子电导率高、结构稳定、经济环保等优势,但其理论容量有限,难以满足锂离子电池日趋增长的能量密度需求。通过提高负极涂重和压实,虽然可以改善部分情况,但会导致电芯的快充性能恶化,也就是无法兼顾能量密度和快充性能等的提升需求。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的问题是如何改善石墨负极极片的综合性能。

2、为解决上述问题,本专利技术提供一种复合负极极片,包括负极集流体、第一活性物质层和第二活性物质层,所述第一活性物质层设置在所述负极集流体的表面,所述第二活性物质层设置在所述第一活性物质层的表面,所述第一活性物质层包括第一石墨,所述第二活性物质层包括第二石墨,所述第一石墨的高宽比和oi值与所述第二石墨的高宽比和oi值符合以下关系:

3、2≤(b×oia)/(a×oib)≤30;

4、其中,a为所述第一石墨的高宽比,为0.1-0.65,oia为所述第一石墨的oi值,为8-20,b为所述第二石墨的高宽比,为0.8-0.99,oib为所述第二石墨的oi值,为2-10。

5、可选的,所述第一石墨的高宽比和oi值与所述第二石墨的高宽比和oi值符合以下关系:

6、2≤(b×oia)/(a×oib)≤10。

7、可选的,所述第一石墨的高宽比和oi值与所述第二石墨的高宽比和oi值符合以下关系:

8、3≤(b×oia)/(a×oib)≤6。

9、可选的,所述第一石墨的高宽比a为0.3-0.6。

10、可选的,所述第二石墨的高宽比b为0.8-0.95。

11、可选的,所述第一石墨的oi值oia为8-14。

12、可选的,所述第二石墨的oi值oib为2-6。

13、本专利技术还提供一种复合负极极片的制备方法,用于制备如上所述的复合负极极片,包括:

14、将第一石墨、第一分散剂、第一导电剂和第一粘结剂在去离子水中混合,制备第一活性物质浆料;将第二石墨、第二分散剂、第二导电剂和第二粘结剂在去离子水中混合,制备第二活性物质浆料;所述第一石墨的高宽比和oi值与所述第二石墨的高宽比和oi值的关系为:2≤(b×oia)/(a×oib)≤30;其中,a为所述第一石墨的高宽比,为0.1-0.65,oia为所述第一石墨的oi值,为8-20,b为所述第二石墨的高宽比,为0.8-0.99,oib为所述第二石墨的oi值,为2-10;

15、将所述第一活性物质浆料涂覆在负极集流体的表面,将所述第二活性物质浆料涂覆在所述第一活性物质浆料的表面,经干燥后,所述第一活性物质浆料形成第一活性物质层,所述第二活性物质浆料形成第二活性物质层,经冷压、分切后得到复合负极极片。

16、可选的,所述第一分散剂包括羧甲基纤维素,所述第一导电剂包括导电炭黑,所述第一粘结剂包括氯丁橡胶,所述第二分散剂包括羧甲基纤维素,所述第二导电剂包括导电炭黑,所述第二粘结剂包括氯丁橡胶。

17、本专利技术还提供一种锂离子电池,包括正极极片、负极极片、电解液和隔离膜,所述负极极片采用如上所述的复合负极极片。

18、本专利技术采用双层涂布设计,在负极集流体的表面依次涂覆第一活性物质层和第二活性物质层,同时两层活性物质层分别采用不同高宽比和oi值的石墨,两层石墨的高宽比和oi值之间形成相互制约的关系,共同影响着复合负极极片的能量密度、快充性能和循环性能。通过联合管控两层活性物质层中石墨的高宽比和oi值,使其分别在各自的取值范围内选取,同时满足一定的比例关系,最终获得了较高的极片压实密度和较低的膜片电阻,利用本专利技术的复合负极极片制得的锂离子电池具有高能量密度、高循环性能和高快充性能的优点。

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【技术保护点】

1.一种复合负极极片,其特征在于,包括负极集流体、第一活性物质层和第二活性物质层,所述第一活性物质层设置在所述负极集流体的表面,所述第二活性物质层设置在所述第一活性物质层的表面,所述第一活性物质层包括第一石墨,所述第二活性物质层包括第二石墨,所述第一石墨的高宽比和OI值与所述第二石墨的高宽比和OI值符合以下关系:

2.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述第一石墨的高宽比和OI值与所述第二石墨的高宽比和OI值符合以下关系:

3.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述第一石墨的高宽比和OI值与所述第二石墨的高宽比和OI值符合以下关系:

4.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述第一石墨的高宽比A为0.3-0.6。

5.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述第二石墨的高宽比B为0.8-0.95。

6.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述第一石墨的OI值OIa为8-14。

7.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述第二石墨的OI值OIb为2-6。

8.一种复合负极极片的制备方法,其特征在于,用于制备如权利要求1-7任一项所述的复合负极极片,包括:

9.根据权利要求8所述的复合负极极片的制备方法,其特征在于,所述第一分散剂包括羧甲基纤维素,所述第一导电剂包括导电炭黑,所述第一粘结剂包括氯丁橡胶,所述第二分散剂包括羧甲基纤维素,所述第二导电剂包括导电炭黑,所述第二粘结剂包括氯丁橡胶。

10.一种锂离子电池,其特征在于,包括正极极片、负极极片、电解液和隔离膜,所述负极极片采用权利要求1-7任一项所述的复合负极极片。

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【技术特征摘要】

1.一种复合负极极片,其特征在于,包括负极集流体、第一活性物质层和第二活性物质层,所述第一活性物质层设置在所述负极集流体的表面,所述第二活性物质层设置在所述第一活性物质层的表面,所述第一活性物质层包括第一石墨,所述第二活性物质层包括第二石墨,所述第一石墨的高宽比和oi值与所述第二石墨的高宽比和oi值符合以下关系:

2.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述第一石墨的高宽比和oi值与所述第二石墨的高宽比和oi值符合以下关系:

3.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述第一石墨的高宽比和oi值与所述第二石墨的高宽比和oi值符合以下关系:

4.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述第一石墨的高宽比a为0.3-0.6。

5.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:邰建陈志焕陶颖杰秦建平王书慧杜鹏潘福中
申请(专利权)人:浙江极氪智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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