[發(fā)明專利]負(fù)極極片及電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810398055.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108807847B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康蒙;彭天權(quán);申玉良;何立兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/133
• 分類號(hào): H01M4/133;H01M4/583
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨;呂倩茹

本發(fā)明提供了一種負(fù)極極片及電池，所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體以及設(shè)置于負(fù)極集流體至少一個(gè)表面上且包括負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極膜片。所述負(fù)極活性物質(zhì)包括石墨，且所述負(fù)極膜片的OI值V_OI與所述負(fù)極膜片的壓實(shí)密度PD之間的關(guān)系滿足：0.7≤(80/V_OI+43/PD)×PD/V_OI≤21.5，其中，負(fù)極膜片的壓實(shí)密度PD的單位為g/cm³。本發(fā)明的電池能同時(shí)兼具充電速度快、能量密度高、安全性好以及循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種負(fù)極極片及電池。

背景技術(shù)

新能源車要取代傳統(tǒng)燃油車，充電速度是必須要攻克的關(guān)鍵技術(shù)之一，這也是影響用戶體驗(yàn)非常重要的一個(gè)指標(biāo)，為此各大動(dòng)力電池企業(yè)都陸續(xù)投入了大量人力和物力資源。在一個(gè)特定的動(dòng)力電池體系中，決定其充電速度的關(guān)鍵是負(fù)極。

目前最多的研究集中在負(fù)極活性物質(zhì)設(shè)計(jì)上，對(duì)負(fù)極極片設(shè)計(jì)的關(guān)注非常少。大量研究表明，功率性能優(yōu)秀的負(fù)極活性物質(zhì)若采用不合理的極片設(shè)計(jì)，未必能達(dá)到持續(xù)快充的目標(biāo)，而功率性能一般的負(fù)極活性物質(zhì)若采用合理的極片設(shè)計(jì)也可達(dá)到快充的效果。因此負(fù)極活性物質(zhì)的選擇以及負(fù)極極片設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)快速充電的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種負(fù)極極片及電池，其能同時(shí)兼具充電速度快、能量密度高、安全性好以及循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種負(fù)極極片，其包括負(fù)極集流體以及設(shè)置于負(fù)極集流體至少一個(gè)表面上且包括負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極膜片。所述負(fù)極活性物質(zhì)包括石墨，且所述負(fù)極膜片的OI值V_OI與所述負(fù)極膜片的壓實(shí)密度PD之間的關(guān)系滿足：0.7≤(80/V_OI+43/PD)×PD/V_OI≤21.5，其中，負(fù)極膜片的壓實(shí)密度PD的單位為g/cm³。

在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一種電池，其包括本發(fā)明第一方面所述的負(fù)極極片。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少包括如下所述的有益效果：

本發(fā)明的負(fù)極活性物質(zhì)包括石墨，且通過(guò)匹配負(fù)極膜片的OI值與負(fù)極膜片的壓實(shí)密度之間的關(guān)系，保證負(fù)極極片中可供活性離子脫嵌的有效端面較多，有利于活性離子的快速脫嵌，進(jìn)而保證電池的高安全性以及快速充電需求，同時(shí)還能保證電池在大倍率快速充電下仍具有長(zhǎng)的循環(huán)壽命以及高的能量密度。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的負(fù)極極片及電池。

首先說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一方面的負(fù)極極片，其包括負(fù)極集流體以及設(shè)置于負(fù)極集流體至少一個(gè)表面上且包括負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極膜片。所述負(fù)極活性物質(zhì)包括石墨，且所述負(fù)極膜片的OI值V_OI與所述負(fù)極膜片的壓實(shí)密度PD之間的關(guān)系滿足：0.7≤(80/V_OI+43/PD)×PD/V_OI≤21.5，其中，負(fù)極膜片的壓實(shí)密度PD的單位為g/cm³。

通常，在電池充電過(guò)程中，對(duì)于負(fù)極極片來(lái)說(shuō)需要經(jīng)過(guò)如下的3個(gè)電化學(xué)過(guò)程：(1)從正極活性物質(zhì)中脫出的活性離子(例如鋰離子、鈉離子等)進(jìn)入電解液中，并隨著電解液進(jìn)入負(fù)極膜片孔道內(nèi)部，完成活性離子在孔道內(nèi)部的液相傳導(dǎo)，液相傳導(dǎo)包括液相擴(kuò)散與電遷移；(2)活性離子與電子在負(fù)極活性物質(zhì)表面完成電荷交換；(3)活性離子從負(fù)極活性物質(zhì)表面固相傳導(dǎo)至負(fù)極活性物質(zhì)晶體內(nèi)部。