[發(fā)明專利]電池負(fù)極片及其制備方法以及鋰離子電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910871262.8
• 申請(qǐng)日: 2019-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112510169A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周賓;韓志松;孫小嫚;吳寧寧;吳可
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 榮盛盟固利新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/131
• 分類號(hào): H01M4/131;H01M4/133;H01M4/134;H01M4/1391;H01M4/1393;H01M4/1395;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 北京思創(chuàng)大成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電池負(fù)極片及其制備方法以及鋰離子電池。其中，該負(fù)極片包括：負(fù)極集流體、位于所述負(fù)極集流體上的第一活性物質(zhì)層、以及位于所述第一活性物質(zhì)層上的第二活性物質(zhì)層；所述第一活性物質(zhì)層包括：第一活性物質(zhì)、第一導(dǎo)電劑、以及第一粘結(jié)劑；所述第二活性物質(zhì)層包括：第二活性物質(zhì)、第二導(dǎo)電劑、以及第二粘結(jié)劑；所述第一活性物質(zhì)儲(chǔ)存鋰離子的能力大于所述第二活性物質(zhì)儲(chǔ)存鋰離子的能力；所述第二活性物質(zhì)脫嵌鋰離子的能力大于所述第一活性物質(zhì)脫嵌鋰離子的能力。在較大電流充放電過(guò)程中，具有該電池負(fù)極片的電池能夠快速脫嵌鋰離子，顯著降低表面析鋰的風(fēng)險(xiǎn)，提高電池的功率和安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電池負(fù)極片及其制備方法以及鋰離子電池。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，城市交通給環(huán)境帶來(lái)的污染問(wèn)題已經(jīng)引起人類的注意。混合動(dòng)力汽車(HEV)由于適應(yīng)城市交通需要經(jīng)常停止啟動(dòng)的行駛環(huán)境，并且能量消耗低，無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)而得到迅速的發(fā)展。HEV沒(méi)有外部充電設(shè)備，需要在停止和起步過(guò)程中進(jìn)行電量的儲(chǔ)存和消耗，因此需要具備在較大脈沖電流下迅速脫嵌鋰離子的能力，以便提供較高的充放電功率，并且還要有較小的內(nèi)阻，以減少電池自身能量的消耗。

目前提高電池功率的一般思路是優(yōu)化電極材料結(jié)構(gòu)，提高電極材料中導(dǎo)電劑的比例或者降低活性物質(zhì)的涂覆厚度，這些方法雖然從一定程度上提高了電池的功率密度，但是增加導(dǎo)電劑含量和降低涂覆厚度都會(huì)降低電池的能量密度。因此在不降低電池能量密度的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)一種高功率鋰離子電池成為目前要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高功率并且高能量密度的電池負(fù)極片及其制備方法以及鋰離子電池。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種電池負(fù)極片，該電池負(fù)極片包括：負(fù)極集流體、位于所述負(fù)極集流體上的第一活性物質(zhì)層、以及位于所述第一活性物質(zhì)層上的第二活性物質(zhì)層；

所述第一活性物質(zhì)層包括：第一活性物質(zhì)、第一導(dǎo)電劑、以及第一粘結(jié)劑；

所述第二活性物質(zhì)層包括：第二活性物質(zhì)、第二導(dǎo)電劑、以及第二粘結(jié)劑；

所述第一活性物質(zhì)儲(chǔ)存鋰離子的能力大于所述第二活性物質(zhì)儲(chǔ)存鋰離子的能力；

所述第二活性物質(zhì)脫嵌鋰離子的能力大于所述第一活性物質(zhì)脫嵌鋰離子的能力。

在本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一活性物質(zhì)與所述第二活性物質(zhì)的脫鋰電位的差值為小于或等于0.5V；

所述第一活性物質(zhì)與所述第二活性物質(zhì)的嵌鋰電位的差值為小于或等于0.5V。

在本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一活性物質(zhì)包括：第一種石墨、中間相炭微球、石墨烯、Si、SiO、以及Si/C復(fù)合材料中的至少一種；

所述第二活性物質(zhì)包括：活性炭、軟炭、硬炭、以及第二種石墨中的至少一種；

所述第二種石墨脫嵌鋰離子的能力大于所述第一種石墨脫嵌鋰離子的能力。

具體地，所述第一活性物質(zhì)、所述第一導(dǎo)電劑、以及所述第一粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(77-92):(2-6):(3-7)；

所述第二活性物質(zhì)、所述第二導(dǎo)電劑、以及所述第二粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(85-91):(2-5):(7-10)。

具體地，所述第一導(dǎo)電劑和所述第二導(dǎo)電劑各自獨(dú)立地選自石墨、導(dǎo)電炭黑、石墨烯、碳纖維和碳納米管中的至少一種。

具體地，所述負(fù)極集流體包括：銅箔或鎳箔。

具體地，所述第一粘結(jié)劑和所述第二粘結(jié)劑各自獨(dú)立地選自羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠和聚偏氟乙烯中的至少一種。