[發(fā)明專利]一種負(fù)極片及其制備方法、鋰離子電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711462814.7
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108258193A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 玉正日;馮曉杰;梁世碩;周文對
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南三迅新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/133;H01M4/134;H01M4/1391;H01M4/1393;H01M4/1395;H01M4/36;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 44325
• 代理人: 陽開亮

本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，涉及一種負(fù)極片，包括負(fù)極集流體以及附著于負(fù)極集流體表面的負(fù)極材料層，負(fù)極材料層包括第一負(fù)極材料層和第二負(fù)極材料層；第一負(fù)極材料層附著在負(fù)極集流體的表面，第一負(fù)極材料層包括第一材料區(qū)以及處于第一材料區(qū)邊緣的第二材料區(qū)，第一材料區(qū)的厚度大于第二材料區(qū)的厚度，第二負(fù)極材料層附著于第二材料區(qū)的表面，第二負(fù)極材料層處于第一負(fù)極材料層的邊緣。本發(fā)明降低了傳統(tǒng)負(fù)極片因邊緣涂布量偏低，容易產(chǎn)生鋰枝晶而導(dǎo)致的電池短路的風(fēng)險，降低了鋰離子電池安全事故的發(fā)生概率，提高了鋰離子電池的安全性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種負(fù)極片及其制備方法，以及包括該負(fù)極片的鋰離子電池。

背景技術(shù)

鋰離子電池自從90年代由日本索尼公司率先商業(yè)化以來，以其高能量密度，高循環(huán)壽命，低自放電性能，在電子領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)和經(jīng)濟的快速發(fā)展，石油供需矛盾以及環(huán)境的污染問題日益突出，各國紛紛把發(fā)展新能源汽車作為國家戰(zhàn)略。最近三年，國內(nèi)的新能源汽車的使用率在火爆增長，而新能源汽車使用的是鋰離子電池，從而帶動了鋰離子電池的產(chǎn)銷量急劇增長。

裝載在新能源汽車上的鋰離子電池容量大，電壓高，裝載的容量大，以此來支撐新能源汽車運行足夠的里程。我們知道，鋰離子電池的容量越高，電壓越高，能量就越高，由此帶來的安全隱患就越高，因此鋰離子電池安全是新能源汽車產(chǎn)品中最為關(guān)注且最為擔(dān)心的問題。

引發(fā)鋰離子電池安全事故的因素很多，具體包括鋰離子電池的過充過放，內(nèi)外部短路，熱濫用，鋰枝晶，撞擊及針刺等。其中由于鋰枝晶導(dǎo)致的短路是鋰離子電池使用過程中最為關(guān)注的問題，為防止產(chǎn)生上述問題，鋰離子電池在設(shè)計和生產(chǎn)過程中必須嚴(yán)格管控。為了防止鋰離子電池的鋰枝晶的產(chǎn)生，鋰離子電池在設(shè)計上采用的措施包括負(fù)極片的容量超出正極片的容量一定比例或負(fù)極片比正極片寬一定的寬度等。在實際生產(chǎn)過程中，鋰離子電池的極片(正極片和負(fù)極片)采用擠壓式涂布機來涂布漿料，使?jié){料向極片的邊緣流延，這樣往往導(dǎo)致極片的邊緣厚度偏薄，偏薄寬度為1～10mm不等。而該偏薄區(qū)域容量偏離設(shè)計值，導(dǎo)致負(fù)極片的容量小于所對應(yīng)面的正極片的容量，由于負(fù)極片的容量的不足，容易在負(fù)極片上形成鋰枝晶，導(dǎo)致電池短路從而帶來鋰離子電池的安全隱患。雖然可以通過調(diào)整漿料的特性以及調(diào)整涂布機的涂布模頭的涂布參數(shù)等手段來減少偏薄區(qū)域，但仍不能消除負(fù)極片上產(chǎn)生偏薄的現(xiàn)象；而且漿料的一致性以及涂布機的穩(wěn)定性難以保證，導(dǎo)致涂布極片邊緣區(qū)域的厚度及面密度不能有效的得到控制和保障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有的負(fù)極片的漿料涂布存在邊緣偏薄區(qū)域而導(dǎo)致電池存在安全隱患的技術(shù)問題，提供一種負(fù)極片及其制備方法，以及包括該負(fù)極片的鋰離子電池。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種負(fù)極片，包括負(fù)極集流體以及附著于所述負(fù)極集流體表面的負(fù)極材料層，所述負(fù)極材料層包括第一負(fù)極材料層和第二負(fù)極材料層；

所述第一負(fù)極材料層附著在所述負(fù)極集流體的表面，所述第一負(fù)極材料層包括第一材料區(qū)以及處于所述第一材料區(qū)邊緣的第二材料區(qū)，所述第一材料區(qū)的厚度大于所述第二材料區(qū)的厚度，所述第二負(fù)極材料層附著于所述第二材料區(qū)的表面，所述第二負(fù)極材料層處于所述第一負(fù)極材料層的邊緣。

可選地，所述第二負(fù)極材料層與所述第二材料區(qū)的總厚度小于或等于所述第一材料區(qū)的厚度，所述第二負(fù)極材料層與所述第二材料區(qū)的單位面積總?cè)萘看笥诨虻扔谒龅谝回?fù)極材料層的單位面積容量。

可選地，所述第一負(fù)極材料層包括第一負(fù)極活性材料、第一導(dǎo)電劑和第一粘合劑，所述第二負(fù)極材料層包括第二負(fù)極活性材料、第二導(dǎo)電劑和第二粘合劑。

可選地，所述第二負(fù)極活性材料的克容量大于所述第一負(fù)極活性材料的克容量。