本文作者:kaifamei

一種負極片及其電池的制作方法

更新時間:2025-12-28 08:53:57 0條評論

一種負極片及其電池的制作方法



1.本發明屬于電池技術領域,具體涉及一種負極片及其電池。


背景技術:



2.由于鋰離子電池具有能量密度高、輸出功率大、循環壽命長、工作溫度范圍寬等優點,廣泛應用于數碼電子產品、電動汽車和儲能裝置等領域。在國家大力扶持的情況下,鋰離子電池得到了快速發展,同時對鋰離子電池的能量密度、快充性能也提出了更高的要求。
3.傳統鋰離子電池負極片的制作工藝是將攪拌得到的負極漿料涂覆在合適的金屬集流體上方,通過涂覆和烘干工序將極片烤干。采用單層涂布的負極片,隨著能量密度的提升,快充性能的提升,負極的設計主要從材料體系進行提升,如石墨壓實的提升,動力學的提升,配方的匹配性等。然而,針對能量密度和快充性能的進一步提升,單純從負極材料角度考慮,已經不能解決問題。


技術實現要素:



4.針對上述問題,本技術提供一種負極片及其電池,從工藝角度出發,采用多層涂布工藝,制備得到的負極片能夠提高鋰二次電池能量密度和快充性能。
5.為解決上述技術問題,本技術提供一種負極片,包括集流體、第一活性物質層和第二活性物質層,所述第一活性物質層設置于所述集流體表面,所述第二活性物質層設置于所述第一活性物質層上背離所述集流體的表面,所述第一活性物質層包括第一活性物質,所述第一活性物質滿足以下關系式:
6.(x-1)
2-(y-x)2+(1-0.5xy)2》0
7.其中,1.65g/cm3≤x≤1.85g/cm3,5μm≤y≤25μm,
8.x為第一活性物質的壓實密度,單位為g/cm3;
9.y為第一活性物質的粒徑d50,單位為μm。
10.優選的,所述第一活性物質的石墨化度為92%~98%;所述第一活性物質層還包括第一導電劑,所述第一導電劑包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管和單壁碳納米管中的一種或兩種;
11.以所述第一活性物質層的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0.1%~2%,所述單壁碳納米管的質量含量為0.02%~1%;所述炭黑的質量含量為0~5%。
12.優選的,所述第二活性物質層包括第二活性物質b,所述第二活性物質b由高壓實天然石墨b和人造石墨b混合形成,所述高壓實天然石墨b和人造石墨b的質量比為(1:9)~(9:1)。
13.優選的,所述高壓實天然石墨b的壓實密度為1.5g/cm3~1.7g/cm3,所述高壓實天然石墨b的粒徑d50為10μm~18μm;
14.所述人造石墨b的壓實密度為1.7g/cm3~1.85g/cm3,所述人造石墨b的粒徑d50為10μm~25μm;
15.所述第二活性物質層還包括第二導電劑b,所述第二導電劑b包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管;
16.以所述第二活性物質層的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0~0.5%,所述炭黑的質量含量為0~2%。
17.優選的,所述第一活性物質層和第二活性物質層的質量比為(30:70)~(70:30)。
18.優選的,所述負極片還包括第三活性物質層,所述第三活性物質層包括第三活性物質c,所述第三活性物質c包括高壓實天然石墨c,所述高壓實天然石墨c的壓實密度為1.75g/cm3~1.9g/cm3,所述高壓實天然石墨c的粒徑d50為15μm~25μm,所述高壓實天然石墨c的石墨化度為95%~98%;
19.所述第三活性物質層還包括第三導電劑c,所述第三導電劑c包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管;
20.以所述第三活性物質層的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0~0.5%,所述炭黑的質量含量為0~4%。
21.優選的,所述第一活性物質層、第二活性物質層、第三活性物質層的質量比為(30~40):(30~40):(30~40)。
22.優選的,所述第二活性物質層包括第二活性物質c,所述第二活性物質c包括高壓實天然石墨c,所述高壓實天然石墨c的壓實密度為1.75g/cm3~1.9g/cm3,所述高壓實天然石墨c的粒徑d50為15μm~25μm,所述高壓實天然石墨c的石墨化度為95%~98%;
23.所述第二活性物質層還包括第二導電劑c,所述第二導電劑c包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管;
24.以所述第二活性物質層的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0~0.5%,所述炭黑的質量含量為0~4%。
25.優選的,所述第一活性物質層和第二活性物質層的質量比為(40:60)~(60:40)。
26.另一方面,本技術提供一種電池,包括正極片、隔膜以及上述所述的負極片。
27.有益效果:
28.與現有技術相比,本技術提供的負極片,第一活性物質為高壓實兼快充的人造石墨,第一活性物質滿足關系式(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2>0,x為第一活性物質的壓實密度,x的范圍為1.65~1.85g/cm3,y為第一活性物質的粒徑d50,y的范圍為5~25μm;滿足上述關系式的第一活性物質,涂覆得到的負極片具有高壓實并兼具快充的性能,能夠提高負極片的鋰離子嵌入或脫出速率,在滿足電池高能量密度、快速充電需求的同時,也能減小金屬鋰的堆積,降低負極片析鋰,滿足電池循環次數的要求,提升電池循環性能。,
附圖說明
29.圖1是兩層結構負極片且含有第二活性物質b的結構示意圖;
30.圖2是具有三層結構的負極片的結構示意圖;
31.圖3是兩層負極片且含有第二活性物質c結構示意圖;
32.1、集流體;2、第一活性物質層;3、第二活性物質層;4、第三活性物質層。
具體實施方式
33.為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白,以下結合實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
34.如圖1-3所示,本技術提供的一種負極片,包括集流體1、第一活性物質層2和第二活性物質層3,所述第一活性物質層2設置于所述集流體1表面,所述第二活性物質層3設置于所述第一活性物質層2上背離所述集流體1的表面,所述第一活性物質層2包括第一活性物質,所述第一活性物質滿足以下關系式:
35.(x-1)
2-(y-x)2+(1-0.5xy)2》0
36.其中,1.65g/cm3≤x≤1.85g/cm3,5μm≤y≤25μm,
37.x為第一活性物質的壓實密度,單位為g/cm3;
38.y為第一活性物質的粒徑d50,單位為μm。
39.現有技術中,為了提高電池的能量密度、快充性能,如使用高壓實、高克容量的正極材料;與之相匹配的負極材料也要使用高壓實的負極材料,但是發明人發現高壓實、高克容量的正極材料與高壓實的負極材料匹配制備得到的電池,電池在長期的充放電過程中出現電池循環性能下降的現象,拆解電池發現循環不同圈數,電池析鋰程度不同,隨著循環圈數的增加,電池析鋰的程度增加。針對此問題,發明人發現單純從負極材料角度考慮,已經不能解決此問題,故發明人從工藝角度出發,采用多層涂布工藝,且不同層的涂布工藝對應不同的活性物質,對負極片涂層進行設計,提升了負極動力學,既能滿足高壓實高能量密度的需求,滿足了循環次數要求,同時也滿足電池快速充電的需求。
40.本技術提供的負極片,第一活性物質為高壓實兼快充的人造石墨,第一活性物質滿足關系式(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2>0,x為第一活性物質的壓實密度,x的范圍為1.65~1.85g/cm3,y為第一活性物質的粒徑d50,y的范圍為5~25μm;滿足上述關系式的第一活性物質,涂覆得到的負極片具有高壓實并兼具快充的性能,能夠提高負極片的鋰離子嵌入或脫出速率,在滿足電池高能量密度、快速充電需求的同時,也能減小金屬鋰的堆積,降低負極片析鋰,滿足電池循環次數的要求,提升電池循環性能。
41.第一活性物質的壓實密度x過低,負極片的壓實密度小,在電池充放電過程中,負極材料易于從集流體1表面剝離;壓實密度x過高,不利于鋰離子的脫嵌,電池阻抗增加,降低電池快充性能、循環性能。第一活性物質的粒徑d50y過低,比表面積過大,負極漿料攪拌難度增加,增加生成成本;y過高,粒徑過大,極化增加,電池循環性能下降。第一活性物質的關系式(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2若小于0,電池在充放電過程中極化增加,電池的倍率性能和循環性能降低,影響電池的快充性能。
42.在一些實施例中,所述第一活性物質的石墨化度為92%~98%,所述第一活性物質層2還包括第一導電劑,所述第一導電劑包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管和單壁碳納米管中的一種或兩種;
43.以所述第一活性物質層2的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0.1%~2%,所述單壁碳納米管的質量含量為0.02%~1%,所述炭黑的質量含量為0~5%。
44.第一導電劑可以是炭黑或者是碳納米管,還或者是碳納米管與炭黑的混合物。其
中碳納米管可以是多壁碳納米管或單壁碳納米管,碳納米管還可以是多壁碳納米管與單壁碳納米管的混合物。
45.具體的,第一活性物質的石墨化度在92%~98%之間,有利于鋰離子的嵌入或脫出,提高脫嵌速率,滿足電池快充的要求。
46.第一活性物質層2還包括第一粘結劑,第一粘結劑包括丁苯橡膠、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、聚乙烯、聚丙烯中的至少一種。
47.在一些實施例中,所述第二活性物質層3包括第二活性物質b,所述第二活性物質b由高壓實天然石墨b和人造石墨b混合形成,所述高壓實天然石墨b和人造石墨b的質量比為(1:9)~(9:1)。
48.具體的,第二活性物質層3的第二活性物質b為高壓實天然石墨b和人造石墨b混合形成,高壓實天然石墨b提高第二活性物質層3的壓實密度,有助于提高電池的能量密度。
49.在一些實施例中,所述高壓實天然石墨b的壓實密度為1.5g/cm3~1.7g/cm3,所述高壓實天然石墨b的粒徑d50為10μm~18μm;較高的高壓實密度和較低范圍的粒徑,有助于滿足電池的能量密度和快充的要求。所述人造石墨b的壓實密度為1.7g/cm3~1.85g/cm3,所述人造石墨b的粒徑d50為10μm~25μm;
50.所述第二活性物質層3還包括第二導電劑b,所述第二導電劑b包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管;
51.以所述第二活性物質層3的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0~0.5%,所述炭黑的質量含量為0~4%。進一步優選的,所述炭黑的質量含量為0~2%。
52.第二活性物質還包括第二粘結劑b,第二粘結劑b包括丁苯橡膠、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、聚乙烯、聚丙烯中的至少一種。
53.如圖1所示,在一些實施例中,負極片包括第一活性物質層2和第二活性物質層3。第一活性物質層2中,第一活性物質、第一導電劑、第一粘結劑的質量比為(95~98):(0.8~3.5):(1.2~1.5)。
54.第二活性物質層3中,第二活性物質b、第二導電劑b、第二粘結劑b的質量比為(96~98.5):(0.5~2.2):(1.0~1.8)。
55.在某一些實施例中,所述第一活性物質層2和第二活性物質層3的質量比為(30:70)~(70:30)。
56.具體的,負極片從上到下依此包括集流體1、第一活性物質層2和第二活性物質層3,第一活性物質是高壓實兼快充的人造石墨,石墨化度在92%~98%,高的石墨化度,有利于提升鋰離子的嵌入或脫出速率,提升負極片動力學,減小鋰金屬在負極片表面堆積,提升電池的循環性能,滿足快充的需求。第一活性物質和第二活性物質b都是高壓實天然石墨,能實現滿足電池高能量密度的需求。
57.在一些實施例中,所述負極片還包括第三活性物質層4,所述第三活性物質層4包括第三活性物質c,所述第三活性物質c包括高壓實天然石墨c,所述高壓實天然石墨c的壓實密度為1.75g/cm3~1.9g/cm3,所述高壓實天然石墨c的粒徑d50為15μm~25μm,所述高壓實天然石墨c的石墨化度為95%~98%;
58.所述第三活性物質層4還包括第三導電劑c,所述第三導電劑c包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管;
59.以所述第三活性物質層4的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0~0.5%,所述炭黑的質量含量為0~4%。
60.具體的,負極片包括集流體1、第一活性物質層2、第二活性物質層3和第三活性物質層4,石墨化度越高,鋰離子的嵌入速率越快,高石墨化度的第三活性物質c位于第三活性物質層4,第三活性物質層4設置在負極片的最外側,有利于鋰離子嵌入或脫出,防止鋰金屬在負極片表面堆積形成鋰枝晶,提升電池的循環性能。第一活性物質層2、第二活性物質層3、第三活性物質層4中都含有高壓實天然石墨,鋰離子的嵌入空位多,有利于滿足高能量密度的需求。
61.在一些實施例中,所述第一活性物質層2、第二活性物質層3、第三活性物質層4的質量比為(30~40):(30~40):(30~40)。
62.具體的,第一活性物質層2、第二活性物質層3、第三活性物質層4的質量比可以是30:30:40、40:30:30、30:40:30中的至少一種。
63.第三活性物質層4中還包括第三粘結劑c,第三粘結劑c包括丁苯橡膠、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、聚乙烯、聚丙烯中的至少一種。
64.如圖3所示,負極片包括第一活性物質層2、第二活性物質層3、第三活性物質層4;在一些實施例中,第三活性物質層4中,第三活性物質c、第三導電劑c、第三粘結劑c的質量比為(95~98.5):(0.5~4):(1.0~1.6)。
65.在一些實施例中,所述第二活性物質層3包括第二活性物質c,所述第二活性物質c包括高壓實天然石墨c,所述高壓實天然石墨c的壓實密度為1.75g/cm3~1.9g/cm3,所述高壓實天然石墨c的粒徑d50為15μm~25μm,所述高壓實天然石墨c的石墨化度為95%~98%;
66.所述第二活性物質層3還包括第二導電劑c,所述第二導電劑c包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管;
67.以所述第二活性物質層3的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0%~0.5%,所述炭黑的質量含量為0~1%。
68.具體的,第二活性物質層3包括壓實密度為1.75g/cm3~1.9g/cm3、粒徑d50為15μm~25μm、石墨化度為95%~98%的第二活性物質c;第二活性物質c的石墨化度高于第一活性物質,在電池充放電過程中有利于鋰離子快速嵌入或脫出負極片,提升負極片的動力學性能,減小鋰金屬在負極表面堆積,提升電池的循環性能。第二活性物質c、第一活性物質的高壓實,能滿足電池高能量密度的要求。
69.在一些實施例中,所述第一活性物質層2和第二活性物質層3的質量比為40:60~60:40。
70.第二活性物質層3中還包括第二粘結劑c,第二粘結劑c包括丁苯橡膠、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、聚乙烯、聚丙烯中的至少一種。
71.如圖2所示,在一些實施例中,負極片包括第一活性物質層2和第二活性物質層3第一活性物質層2中,其中第二活性物質層3中,第二活性物質c、第二導電劑c、第二粘結劑c的質量比為(95~98):(0.5~4):(1.0~1.5)。
72.在一些實施例中,集流體1包括銅、錫、鋁、鎳、不銹鋼中的一種或多種。
73.在另一方面,本技術提供一種電池,包括正極片、隔膜以及上述所述的負極片。
74.本技術提供的電池,能夠滿足高的能量密度、快充性能,同時也能提高電池的循環
性能。
75.下面將通過實施例對本發明的具體實施例方式做進一步的解釋說明,但不表明本發明的保護范圍限制在實施例所述范圍內。
76.實施例1
77.第一活性物質層漿料的制備:
78.將第一活性物質、第一導電劑、第一粘結劑按照質量比為97.7:1.1:1.2混合,然后加入去離子水攪拌分散成第一活性物質層漿料。
79.其中,第一活性物質選擇x為1.70g/cm3、y為5μm,石墨化度為92%。第一活性物質關系式(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2=0.1625。
80.第一導電劑中選擇多壁碳納米管2wt%、單壁碳納米管0.02wt%;第一粘結劑選丁苯橡膠。
81.第二活性物質層漿料制備:
82.將第二活性物質b、第二導電劑b、第二粘結劑b按照質量比為96.5:2.0:1.5混合,然后加入去離子水攪拌分散成第二活性物質層漿料。
83.其中,第二活性物質b由高壓實天然石墨b和人造石墨b的質量比為1:9混合形成,其中高壓實天然石墨b的壓實密度為1.5g/cm3,粒徑d50為10μm;人造石墨b的壓實密度為1.7g/cm3,粒徑d50為10μm。第二導電劑b多壁碳納米管。第二粘結劑為丁苯橡膠。
84.正極片按照現有技術制備,在此不再贅述。
85.制備負極片
86.將第一活性物質層漿料涂覆在集流體1表面,并將第二活性物質層漿料涂覆在第一活性物質層漿料背離集流體1的一面,干燥得到第一活性物質層2、第二活性物質層3。第一活性物質層2、第二活性物質層3質量比為30:70。
87.鋰二次電池的制備:
88.將上述制備得到的正極片、負極片和隔膜、鋁塑膜一起制成電池,然后進行注液、化成等工序,最后對電池進行電性能測試。
89.實施例2-4和對比例1-3
90.實施例2-4和對比例1-3與實施例1的不同之處在于,x、y的取值不同。具體見表1。
91.電池性能測試:
92.(1)電池能量密度:在常溫下,將實施例1-4和對比例1-3制備得到的電池1c恒流充電至4.2v,之后以4.3v恒壓充電,截止電流0.05c,之后將電池以1c的電流恒流放電至3.0v,測試電池的放電容量c1,計算電池的能量密度;具體數據見表1。
93.(2)25℃常溫循環測試:
94.將實施例1-4和對比例1-3制備得到的電池至于25℃常溫條件下,以1c恒流充電至4.2v,之后4.2v恒壓充電,截止電流0.05c,然后以1c的電流恒流放電至3.0v,如此循環500周;
95.計算500周容量保持率=第500周的放電容量/第1-3周循環放電容量平均值
×
100%。具體測試結果見表1。
96.(3)25℃條件下的充電性能
97.將實施例1-4和對比例1-3制備得到的電池以1c電流放空電,分別在不同溫度下擱
置12h后以3c倍率進行恒流充電,測試其充電性能,結果如表1所示。
98.表1實施例1-4和對比例1-3第一活性物質及電性能數據表
[0099][0100]
通過表1知,實施例1與對比例1對比,第一活性物質的壓實密度和粒徑在本技術的范圍內,但第一活性物質關系式值(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2<0,電池循環容量保持率和3c倍率恒流充電比降低,猜測第一活性物質的壓實密度和粒徑雖然在本技術的范圍,但第一活性物質不滿足關系式(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2>0,電池充放電過程中極化增加,電池的倍率性能和循環性能下降,電池的快充性能降低。實施例1-4和對比例2對比,對比例2中第一活性物質的壓實密度高于1.85g/cm3,電池能量密度沒有提升,循環容量保持率、恒流比降低;說明第一活性物質壓實密度高于1.85g/cm3,電池的能量密度無明顯提升、電池循環容量保持率和恒流比降低,猜測壓實密度過高,不利于鋰離子的脫嵌,電池阻抗增加,電池的循環性能、倍率性能降低,降低電池快充性能。對比例3中第一活性物質粒徑小于5μm,電池循環性能、恒流比降低,猜測第一活性物質粒徑小,比表面積過大,團聚增加,影響鋰離子脫嵌速率,降低電池的倍率性能、循環性能,降低電池快充性能。
[0101]
實施例5
[0102]
實施例5與實施例1的不同之處在于,實施例5中的第二活性物質層3不同,第二活性物質層漿料的制備方法如下:
[0103]
第二活性物質層漿料的制備:
[0104]
將第二活性物質c、第二導電劑c、第二粘結劑c按照質量比為97:2:1混合,然后加入去離子水攪拌分散成第二活性物質層漿料。
[0105]
其中,第二活性物質c為高壓實天然石墨c,高壓實天然石墨c的壓實密度為1.75g/cm3,粒徑d50為15μm,石墨化度為95%。第二導電劑c為多壁碳納米管;第二粘結劑c為丁苯橡膠。
[0106]
制備負極片
[0107]
將第一活性物質層漿料涂覆在集流體1表面,并將第二活性物質層漿料涂覆在第一活性物質層漿料背離集流體1的一面,干燥得到第一活性物質層2、第二活性物質層3。第一活性物質層2、第二活性物質層3質量比為30:70。
[0108]
實施例6
[0109]
實施例6與實施例1的區別在于,第二活性物質b中高壓實天然石墨b的壓實密度為1.6g/cm3;其余實施例1相同。
[0110]
實施例7
[0111]
實施例7與實施例1的區別在于,第二活性物質b中高壓實天然石墨b的粒徑d50為16μm;其余實施例1相同。
[0112]
實施例8
[0113]
實施例8與實施例5的不同之處在于,高壓實天然石墨c的壓實密度為1.75g/cm3,粒徑d50為23μm。
[0114]
實施例9
[0115]
實施例9與實施例1的不同之處在于,實施例9中的負極片包括第一活性物質層2、第二活性物質層3、第三活性物質層4,其中第一活性物質層2、第二活性物質與實施例1相同,第三活性物質層4不同,第三活性物質層漿料的制備方法如下:
[0116]
第三活性物質層4漿料的制備:
[0117]
將第三活性物質c、第三導電劑c、第三粘結劑c按照質量比為96:3:1混合,然后加入去離子水攪拌分散成第二活性物質層漿料。
[0118]
其中,第三活性物質c為高壓實天然石墨c,高壓實天然石墨c的壓實密度為1.75g/cm3,粒徑d50為15μm,石墨化度為95%。第三導電劑c為多壁碳納米管;第三粘結劑c為丁苯橡膠。
[0119]
制備負極片
[0120]
將第一活性物質層漿料涂覆在集流體1表面,并將第二活性物質層漿料涂覆在第一活性物質層漿料背離集流體1的一面,第三活性物質層漿料涂覆在第二活性物質層漿料背離第一活性物質層漿料的一面,干燥得到第一活性物質層2、第二活性物質層3、第三活性物質層4。第一活性物質層2、第二活性物質層3、第三活性物質層4的質量比為30:30:40。
[0121]
實施例5-9
[0122]
實施例5-9制備得到的電池,進行電性能測試,測試方法同實施例1。電性能測試結果見表24。
[0123]
表2實施例5-9電性能數據
[0124][0125]
通過表2知,實施例5中第二活性物質采用的是第二活性物質c、第二導電劑c、第二粘結劑c制備得到,都具有提高電池能量密度、循環性能、恒流充電比率的性能,即能滿足電池的高能量密度和快充性能的要求。實施例6、7與實施例1對比,實施例5與實施例8對比,增加第二活性物質b中高壓實天然石墨b的壓實密度和粒徑,有助于提高電池能量。實施例9包
含三層活性物質,同樣具有提高電池能量密度、循環性能、恒流充電比率的性能,滿足電池的高能量密度和快充性能的要求作用。
[0126]
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

技術特征:


1.一種負極片,其特征在于,包括集流體、第一活性物質層和第二活性物質層,所述第一活性物質層設置于所述集流體表面,所述第二活性物質層設置于所述第一活性物質層上背離所述集流體的一面,所述第一活性物質層包括第一活性物質,所述第一活性物質滿足以下關系式:(x-1)
2-(y-x)2+(1-0.5xy)2>0其中,1.65g/cm3≤x≤1.85g/cm3,5μm≤y≤25μm,x為第一活性物質的壓實密度,單位為g/cm3;y為第一活性物質的粒徑d50,單位為μm。2.根據權利要求1所述的負極片,其特征在于,所述第一活性物質的石墨化度為92%~98%;所述第一活性物質層還包括第一導電劑,所述第一導電劑包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管和單壁碳納米管中的一種或兩種;以所述第一活性物質層的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0.1%~2%,所述單壁碳納米管的質量含量為0.02%~1%;所述炭黑的質量含量為0~5%。3.根據權利要求1所述的負極片,其特征在于,所述第二活性物質層包括第二活性物質b,所述第二活性物質b由高壓實天然石墨b和人造石墨b混合形成,所述高壓實天然石墨b和人造石墨b的質量比為(1:9)~(9:1)。4.根據權利要求3所述的負極片,其特征在于,所述高壓實天然石墨b的壓實密度為1.5g/cm3~1.7g/cm3,所述高壓實天然石墨b的粒徑d50為10μm~18μm;所述人造石墨b的壓實密度為1.7g/cm3~1.85g/cm3,所述人造石墨b的粒徑d50為10μm~25μm;所述第二活性物質層還包括第二導電劑b,所述第二導電劑b包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管;以所述第二活性物質層的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0%~0.5%,所述炭黑的質量含量為0~2%。5.根據權利要求4所述的負極片,其特征在于,所述第一活性物質層和第二活性物質層的質量比為(30:70)~(70:30)。6.根據權利要求4所述的負極片,其特征在于,所述負極片還包括第三活性物質層,所述第三活性物質層包括第三活性物質c,所述第三活性物質c包括高壓實天然石墨c,所述高壓實天然石墨c的壓實密度為1.75g/cm3~1.9g/cm3,所述高壓實天然石墨c的粒徑d50為15μm~25μm,所述高壓實天然石墨c的石墨化度為95%~98%;所述第三活性物質層還包括第三導電劑c,所述第三導電劑c包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管;以所述第三活性物質層的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0~0.5%,所述炭黑的質量含量為0~4%。7.根據權利要求6所述的負極片,其特征在于,所述第一活性物質層、第二活性物質層、第三活性物質層的質量比為(30~40):(30~40):(30~40)。8.根據權利要求1所述的負極片,其特征在于,所述第二活性物質層包括第二活性物質c,所述第二活性物質c包括高壓實天然石墨c,所述高壓實天然石墨c的壓實密度為1.75g/
cm3~1.9g/cm3,所述高壓實天然石墨c的粒徑d50為15μm~25μm,所述高壓實天然石墨c的石墨化度為95%~98%;所述第二活性物質層還包括第二導電劑c,所述第二導電劑c包括碳納米管和炭黑中的一種或兩種,所述碳納米管包括多壁碳納米管;以所述第二活性物質層的質量為100%計,所述多壁碳納米管的質量含量為0~0.5%,所述炭黑的質量含量為0~4%。9.根據權利要求8所述的負極片,其特征在于,所述第一活性物質層和第二活性物質層的質量比為(40:60)~(60:40)。10.一種電池,其特征在于,包括正極片、隔膜以及如權利要求1-9任意一項所述的負極片。

技術總結


針對現有技術中負極材料體系改進不能滿足提升電池能量密度和快充性能的要求,本申請提供一種負極片,包括集流體、第一活性物質層和第二活性物質層,所述第一活性物質層設置于所述集流體表面,所述第二活性物質層設置于所述第一活性物質層上背離所述集流體的表面,所述第一活性物質層包括第一活性物質,所述第一活性物質滿足以下關系式:(x-1)


技術研發人員:

李輝 胡大林 黃圣華 廖興

受保護的技術使用者:

惠州市豪鵬科技有限公司

技術研發日:

2022.09.28

技術公布日:

2023/1/17


文章投稿或轉載聲明

本文鏈接:http://m.newhan.cn/zhuanli/patent-1-78346-0.html

來源:專利查詢檢索下載-實用文體寫作網版權所有,轉載請保留出處。本站文章發布于 2023-01-26 00:01:01

發表評論

驗證碼:
用戶名: 密碼: 匿名發表
評論列表 (有 條評論
2人圍觀
參與討論