[發明專利]一種負極片及包括該負極片的鋰離子電池

在審

• 申請號: 202011440109.9
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112563453A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 陳偉平;李素麗;郭盼龍;儲霖;李俊義;徐延銘
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/62;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片及包括該負極片的鋰離子電池。所述負極片中的第一負極活性物質層設置在底層，其包括耐電解液溶脹的第一粘結劑，耐化學腐蝕效果更好，不易老化，保證了底層活性物質與集流體之間的長效粘結，降低了快充下的電芯膨脹。本發明的負極片在電解液浸泡下能夠維持良好的力學強度和延展率，確保負極活性物質層不從負極集流體上脫離；遠離負極集流體的第二負極活性物質層中的第二粘結劑選用溶度參數與電解液相近的高溶脹材料，高溶脹粘結劑與電解液親和性更好，電解液浸潤速度好，有利于鋰離子傳導，同時高溶脹粘結劑在熱壓過程中與隔膜粘接更好，提升了負極活性物質層與隔膜間的界面粘接效果。

技術領域

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

背景技術

近年來，隨著新能源汽車的日益普及，以及筆記本電腦、智能手機等電子設備的快速發展，帶動了作為供能核心的鋰離子電池技術的發展和進步，同時也對鋰離子電池提出了越來越高的要求，如具備更高的能量密度，更快的充放電速度，更好的續航能力和更寬松的使用環境等。

快充體系下，在不犧牲能量密度的情況，對鋰離子電池的負極充電能力要求越來越高，在快速充電的過程中，負極片容易出現析鋰和副反應引起的電解液干涸問題，造成電池的失效；同時，快速充電帶來更高的溫升問題和粘結劑老化問題，造成負極片硬鼓脹增長。

目前，主流電池廠通過使用雙層涂布技術，底層采用高壓實、高容量的石墨，上層采用快離子傳輸的快充石墨，能夠提升電芯的快充能力；粘結劑是負極片的重要組成部分，對維持電極結構穩定以及提升快充能力起到關鍵作用，雙層涂布技術為平衡能量密度和快充能力提供了更多選擇。

發明內容

為了改善現有技術的不足，本發明的目的是提供一種負極片及包括該負極片的鋰離子電池，所述負極片的使用可以解決快速充電體系下的負極動力學性能和負極片結構穩定性難以兼具的問題。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種負極片，所述負極片包括負極集流體，以及涂覆在負極集流體至少一側表面的第一負極活性物質層和第二負極活性物質層，且所述第一負極活性物質層設置在負極集流體表面，所述第二負極活性物質層設置在第一負極活性物質層表面；所述第一負極活性物質層包括第一粘結劑，所述第一粘結劑的溶度參數滿足式(1)的條件：

丨δ₁-δ₀丨≥4(J.cm^-3)^1/2 式(1)

式(1)中，δ₁為第一粘結劑的溶度參數，δ₀為電解液的溶度參數。

根據本發明，丨δ₁-δ₀丨為4(J.cm^-3)^1/2、5(J.cm^-3)^1/2、6(J.cm^-3)^1/2、7(J.cm^-3)^1/2或8(J.cm^-3)^1/2或上述數值兩兩組合的范圍中的任一數值。

本發明中，第一粘結劑和電解液的溶度參數差值越大，第一粘結劑越難溶脹于電解液中(或者說第一粘結劑和電解液的相容性越差)，所述第一粘結劑的粘結性能越好，能保證負極活性物質層牢固地粘附在負極集流體表面，避免脫落；同時，由于第一粘結劑在電解液中的溶脹度小，其能夠維持第一負極活性物質層，乃至負極片良好的力學強度和延展率。

根據本發明，所述第二負極活性物質層包括第二粘結劑，所述第二粘結劑的溶度參數滿足式(2)的條件：

丨δ₂-δ₀丨≤5(J.cm^-3)^1/2 式(2)