[發明專利]負極片和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202011320122.0
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112234165A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 劉芬;彭沖
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;臧建明

本發明提供一種負極片和鋰離子電池，所述負極片包括負極集流體和涂敷于負極集流體至少一表面的功能涂層，所述功能涂層包括負極活性層和絕緣層，所述負極活性層位于集流體表面與絕緣層之間，所述負極活性層與絕緣層之間相互嵌入形成過渡層；其中，所述絕緣層的原料包括粘結劑和顆粒狀的無機材料，D50_絕緣層＜T_過渡層＜D50_負極層，D50_絕緣層為絕緣層中無機材料的平均粒徑，D50_負極層為負極活性層中負極活性材料的平均粒徑，T_過渡層為過渡層的厚度。本發明能夠提高鋰離子電池的安全性和循環性等品質。

技術領域

本發明涉及一種負極片和鋰離子電池，屬于鋰離子電池領域。

背景技術

鋰離子電池具有能量密度高、工作電壓高、重量輕、體積小等優點，在電子產品、電動車以及其他儲能電源系統方面均有廣泛應用，然而，由于鋰離子材料和結構的特殊性，其存在著較多的安全隱患，尤其是鋰離子電池受到硬物刺穿和/或重物撞擊時，極易出現短路以及由此導致的電池發熱甚至燃燒等問題，具體來說，鋰離子電池被硬物刺穿時的短路模式一般有四種，即正極活性層與負極活性層接觸短路、正極活性層與負極集流體(銅箔)接觸短路、正極集流體(鋁箔)與負極集流體(銅箔)接觸短路、正極集流體(鋁箔)與負極活性層接觸短路，其中，通常負極活性層與正極集流體(鋁箔)等部位的接觸短路的功率最大，往往會瞬間產生大量的熱，對于鋰離子電池的安全性等品質影響嚴重。

隨著科技的發展，對于鋰離子電池的安全性等品質的要求越來越高，目前電池的安全性問題已逐漸成為制約其大規模工業化應用的重要因素之一。因此，如何提高鋰離子電池的安全性等品質，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供一種負極片，以至少解決現有技術所存在的鋰離子電池安全性差等問題。

本發明還提供中鋰離子電池，采用上述負極片，具有良好的安全性等品質。

本發明的一方面，提供一種負極片，包括負極集流體和涂敷于負極集流體至少一表面的功能涂層，功能涂層包括負極活性層和絕緣層，負極活性層位于集流體表面與絕緣層之間，負極活性層與絕緣層之間相互嵌入形成過渡層；其中，絕緣層的原料包括粘結劑和顆粒狀的無機材料，D50_絕緣層＜T_過渡層＜D50_負極層，D50_絕緣層為絕緣層中無機材料的平均粒徑，D50_負極層為負極活性層中負極活性材料的平均粒徑，T_過渡層為過渡層的厚度。

根據本發明的一實施方式，上述嵌入的嵌入度Q＝T_過渡層/T_負極層，T_負極層為負極活性層的厚度，0.2％＜Q＜10％。

根據本發明的一實施方式，上述T_過渡層＝0.5-3μm。

根據本發明的一實施方式，上述D50_絕緣層＝200nm-10μm；和/或，D50_負極層＝10-30μm。

根據本發明的一實施方式，上述絕緣層的厚度為1-10μm；和/或，上述負極活性層的厚度為100-120μm。

根據本發明的一實施方式，上述功能涂層的壓實密度為1-2g/cm³。

根據本發明的一實施方式，上述絕緣層的原料中，無機材料的質量含量為60％～90％；和/或，粘結劑的質量含量為10％～40％。

根據本發明的一實施方式，上述無機材料的原料包括氧化鋁、二氧化鋯、二氧化鈦、氧化鎂、二氧化硅中的至少一種；和/或，上述粘結劑包括丁苯橡膠、聚丙烯酸、聚丙烯酸脂、聚丙烯酸鈉、聚偏氟乙烯中的至少一種。