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() 负极片和锂离子二次电池制造技术_技高网

负极片和锂离子二次电池制造技术

技术编号:42632087 阅读:30 留言:0更新日期:2024-09-06 01:32
本发明专利技术涉及电池领域,具体涉及一种负极片和包括该负极片的锂离子二次电池。本发明专利技术的负极片具有较好的结构稳定性。包括本发明专利技术负极片的锂离子二次电池能够在能量密度损失较小的情况下,具有优异的循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池领域,具体涉及一种负极片和包括该负极片的锂离子二次电池。


技术介绍

1、随着电动汽车市场的不断扩大,对高能量密度电池的需求不断增加。硅负极材料作为一种高能量密度的电池材料,受到了广泛关注。然而,硅负极材料在嵌锂-脱锂的过程中会发生巨大的体积变化(约400%),即硅负极材料在电池充放电过程中会发生体积膨胀和收缩,巨大的体积变化引发不稳定的sei膜以及活性锂的不断消耗,导致电极结构被破坏,使得电池容量衰减加快。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的含硅负极材料的电池容量衰减的问题,提供一种负极片和包括该负极片的锂离子二次电池。本专利技术的负极片通过调控第一活性层和第二活性层中硅含量的差值,同时调控负极片的热失重表现,能够显著提升负极片的结构稳定性。包括本专利技术负极片的锂离子二次电池(下文中简称为电池)能够在能量密度损失较小的情况下,具有优异的循环性能。

2、本专利技术第一方面提供了一种负极片,所述负极片包括负极集流体和分别在所述负极集流体两侧表面的第一活性层和第二活性层;所述第一活性层包括第一负极活性物质,所述第一负极活性物质包括碳基材料;所述第二活性层包括第二负极活性物质,所述第二负极活性物质包括硅基材料;所述第一活性层中元素si的重量含量为c1,所述第二活性层中元素si的重量含量为c2,满足1.2%≤c2-c1≤15%;在所述负极片的热失重曲线中,测试条件为:氮气氛围,升温速率10℃/min,温度上限900℃;在0-850℃,所述第一活性层的失重率与所述第二活性层的失重率的比值为0.2-0.95。

3、本专利技术第二方面提供了一种锂离子二次电池,所述锂离子二次电池包括本专利技术第一方面所述的负极片。

4、通过上述技术方案,本专利技术与现有技术相比至少具有以下优势:

5、(1)本专利技术的负极片通过调控第一活性层和第二活性层中硅含量的差值,以及调控负极片的热失重表现,能够显著提升负极片的结构稳定性;

6、(2)本专利技术的锂离子二次电池能够在能量密度损失较小的情况下,具有优异的循环容量保持率,以及较低的循环膨胀率。

7、在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

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【技术保护点】

1.一种负极片,其特征在于,所述负极片包括负极集流体和分别在所述负极集流体两侧表面的第一活性层和第二活性层;所述第一活性层包括第一负极活性物质,所述第一负极活性物质包括碳基材料;所述第二活性层包括第二负极活性物质,所述第二负极活性物质包括硅基材料;所述第一活性层中元素Si的重量含量为c1,所述第二活性层中元素Si的重量含量为c2,满足1.2%≤c2-c1≤15%;

2.根据权利要求1所述的负极片,其中,在0-850℃,所述第一活性层的失重率与所述第二活性层的失重率的比值为0.75-0.85;

3.根据权利要求2所述的负极片,其中,A1为0.05重量%-0.4重量%,B1为0.05重量%-3重量%,C1为0.5重量%-6重量%,D1为0.1重量%-3重量%;

4.根据权利要求1或2所述的负极片,其中,以所述第一活性层的总重量为基准,所述硅基材料的含量为0%-50%;优选为4%-15%;

5.根据权利要求1或2所述的负极片,其中,3%≤c2-c1≤10%;优选地,3.5%≤c2-c1≤7%;

6.根据权利要求1或2所述的负极片,其中,所述第一活性层的厚度为h1,所述第二活性层的厚度为h2,满足0.1μm≤h1-h2≤20μm;优选地,7μm≤h1-h2≤9μm;

7.根据权利要求1或2所述的负极片,其中,所述第一活性层的面容量与所述第二活性层的面容量的比值为1:(1-1.5);

8.根据权利要求1或2所述的负极片,其中,所述第一活性层包括第一粘结剂,所述第二活性层包括第二粘结剂;以所述第一活性层的总重量为基准,所述第一粘结剂的含量为0.5%-10%,以所述第二活性层的总重量为基准,所述第二粘结剂的含量为0.5%-10%;

9.根据权利要求8所述的负极片,其中,所述第一活性层还包括第一粘接剂,所述第二活性层还包括第二粘接剂;以所述第一活性层的总重量为基准,所述第一粘接剂的含量为0.2%-10%,以所述第二活性层的总重量为基准,所述第二粘接剂的含量为0.2%-10%;

10.一种锂离子二次电池,其特征在于,所述锂离子二次电池包括权利要求1-9中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,所述负极片包括负极集流体和分别在所述负极集流体两侧表面的第一活性层和第二活性层;所述第一活性层包括第一负极活性物质,所述第一负极活性物质包括碳基材料;所述第二活性层包括第二负极活性物质,所述第二负极活性物质包括硅基材料;所述第一活性层中元素si的重量含量为c1,所述第二活性层中元素si的重量含量为c2,满足1.2%≤c2-c1≤15%;

2.根据权利要求1所述的负极片,其中,在0-850℃,所述第一活性层的失重率与所述第二活性层的失重率的比值为0.75-0.85;

3.根据权利要求2所述的负极片,其中,a1为0.05重量%-0.4重量%,b1为0.05重量%-3重量%,c1为0.5重量%-6重量%,d1为0.1重量%-3重量%;

4.根据权利要求1或2所述的负极片,其中,以所述第一活性层的总重量为基准,所述硅基材料的含量为0%-50%;优选为4%-15%;

5.根据权利要求1或2所述的负极片,其中,3%≤c2-c1≤10%;优选地,3.5%≤c2-c1≤7%;...

【专利技术属性】
技术研发人员:李素丽郭盼龙王银艳陈卫锦
申请(专利权)人:珠海冠宇电池股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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