[發明專利]一種負極極片及包括該負極極片的鋰離子電池

有效

• 申請號: 202010962696.1
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112103463B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 葉璐;申紅光
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇動力電池有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本發明提供了一種負極極片及包括該負極極片的鋰離子電池，所述負極極片是通過在靠近負極極耳一側的負極集流體表面設置快充性能更好以及質量容量更高的第一涂覆區域，遠離的負極極耳一側的負極集流體表面設置第二涂覆區域，所述負極極片可以很好地解決靠近負極極耳一側的負極極片表面的析鋰問題，同樣適用于在大倍率充電過程中的鋰離子電池，解決了負極極耳一側的負極極片表面析鋰問題，可以提高鋰離子電池的續航性能。同時所述負極極片的制備方法簡單，制備低成本：制備該所述負極極片所用到的材料都是已經大規模商業化的材料，成本相對較低。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種負極極片及包括該負極極片的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池由于具有能量密度高、循環壽命長、無記憶效應和環境友好等優點，被大量應用在便攜式電子產品、儲能設備和新能源汽車上。然而，鋰離子電池充滿一次電需要數個小時，這嚴重制約了鋰離子電池的進一步發展。因此，快充技術是鋰離子電池未來重要發展方向之一。而負極極片表面邊緣析鋰是鋰離子電池在快充過程中經常遇到的問題，一方面，金屬鋰會在負極極片表面邊緣析出，但同時也會形成新的SEI膜導致容量損失；另一方面，鋰枝晶的持續增長可能會給電池帶來安全隱患。

目前，通常的做法是通過更換材料(包括正極極片、負極極片、電解液等材料)和電化學體系的設計(改善配方、降低面密度和壓實密度等)來解決上述問題。但是，以上方法只能解決負極極片本體表面的析鋰問題，負極極片靠近負極極耳一端邊緣的析鋰問題依然沒有很好的解決方法。因此，亟待開發一種可以解決負極極片靠近負極極耳一端邊緣的析鋰問題，進而提高電芯的續航性能。

發明內容

為了改善現有技術的不足，特別是解決鋰離子電池在快充過程中負極極片靠近負極極耳處的負極極片表面邊緣區域析鋰的問題，本發明提供了一種負極極片及包括該負極極片的鋰離子電池，本發明的靠近負極極耳處的負極極片的質量容量更大，鋰離子擴散速率更快，從而解決了鋰離子電池在快充過程中的靠近負極極耳處的負極極片表面邊緣的析鋰問題，同時所述鋰離子電池的循環性能和使用壽命也可以得到進一步的提升。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種負極極片，所述負極極片包括負極集流體、第一涂覆區域和第二涂覆區域；所述負極集流體具有負極極耳，在負極集流體的第一表面設置第一涂覆區域和第二涂覆區域，且第一涂覆區域設置在靠近負極極耳的負極集流體第一表面的邊緣處；所述第一涂覆區域中包括第一負極活性物質，所述第一負極活性物質包括快充型負極活性物質和高容量型負極活性物質。

根據本發明，所述負極集流體具有沿負極集流體寬度方向延伸至涂覆區域外的延伸部，所述延伸部形成負極極耳。

根據本發明，所述延伸部可以經過彎折后形成負極極耳，也可以直接形成負極極耳。

根據本發明，所述負極極耳的數量沒有特別的定義，例如可以是1個或多個，例如為1個、2個、3個、4個或5個。

根據本發明，所述第二涂覆區域設置在遠離負極極耳的負極集流體第一表面。

根據本發明，所述第一涂覆區域和第二涂覆區域相連設置。

根據本發明，所述快充型負極活性物質選自硬碳、軟碳、鈦酸鋰的一種或多種混合。

根據本發明，所述高容量型負極活性物質選自碳材料、硅、硅的化合物、錫或錫的化合物中的一種或幾種混合。

根據本發明，所述快充型負極活性物質和所述高容量型負極活性物質的質量比為50～90:10～50，例如為50:50、60:40、70:30、80:20、90:10。

優選地，所述第一負極活性物質由快充型負極活性物質和高容量型負極活性物質組成。

根據本發明，所述第二涂覆區域中包括第二負極活性物質。