[發明專利]一種負極極片以及二次電池

有效

• 申請號: 201811284003.7
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN111129503B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 馬建軍;何立兵
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/36;H01M10/0525;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/485
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

本發明提供一種負極極片，包括負極集流體和形成于負極集流體上的多層活性物質層；所述多層活性物質層至少包括第一活性物質層和第二活性物質層；第一活性物質層包含第一負極活性物質，第二活性物質層包含第二負極活性物質；第一活性物質層負極活性物質的克容量與其厚度的比值為3.5～10.0。第二活性物質層負極活性物質的克容量與其厚度的比值為6.5～23.0。使用本發明負極極片的電池可以同時具有很高的能量密度和良好的循環壽命。

技術領域

本申請涉及二次電池技術領域，具體地涉及一種負極極片以及使用該負極極片的二次電池。

背景技術

二次電池由于具有能量密度高、工作電壓高和使用壽命長以及低自放電的優點，近年來已經得到廣泛的應用。此外，隨著電動汽車的日益普及，對二次電池的需求也出現爆發式增長。但同時有幾個問題仍困擾著廣大消費者：安全性、成本及續航里程。

其中續航里程的提升主要依靠電芯能量密度的提升，通常解決該問題有兩種途徑：1)將極片涂厚，使得單位面積活性物質容量增加，從而提升能量密度。2)選用高克容量活性物質，使得相同的極片厚度電芯能量密度可以更高。但以上兩種方案均存在問題。例如涂布厚度增加后，電池極化嚴重，影響電芯的循環壽命。克容量(負極石墨材料)增加后，負極石墨材料的脫嵌鋰能力變差，若充電倍率較大，正極脫出的鋰離子來不及嵌入到負極材料中，將導致金屬鋰在極片表面析出，引發副反應和產生大量副產物，從而導致循環跳水甚至引發安全問題。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本發明提供了一種負極極片及二次電池，所述二次電池同時具有高能量密度、長循環壽命和快速充電性能。

為了實現本發明的目的，本發明一方面提供了一種負極極片，所述負極極片包括負極集流體、設置在負極集流體的至少一個表面上的第一活性物質層以及設置在第一活性物質層上的第二活性物質層；

其中第一活性物質層包含第一負極活性物質，第二活性物質層包含第二負極活性物質；

在所述負極極片中，滿足以下關系：3.5≤A/B≤10.0；且6.5≤C/D≤23.0，其中，

A為第一負極活性物質的克容量，

B為第一活性物質層的厚度，

C為第二負極活性物質的克容量，

D為第二活性物質層的厚度。

本發明的另一方面提供了一種二次電池，包括本發明一方面的負極極片。

相對于現有技術，本發明至少包括如下所述的有益效果：

本發明的負極極片包括雙活性物質層結構，且在設計時調節各活性物質層的厚度與活性物質層中活性物質的克容量，得到了兼顧高能量密度、長循環壽命和快速充電性能的二次電池。

具體實施方式

下面詳細說明根據本發明的負極極片及二次電池。

首先說明本發明一方面提供的負極極片，所述負極極片包括負極集流體、設置在負極集流體的至少一個表面上的第一活性物質層以及設置在第一活性物質層上的第二活性物質層；

其中第一活性物質層包含第一負極活性物質，第二活性物質層包含第二負極活性物質；

在所述負極極片中，滿足以下關系：3.5≤A/B≤10.0，且6.5≤C/D≤23.0，其中，

A為第一負極活性物質的克容量，

B為第一活性物質層的厚度，

C為第二負極活性物質的克容量，

D為第二活性物質層的厚度。

優選地，在本發明的負極極片中，6.5≤A/B≤8.5。