[發明專利]一種鋰離子電池負極片和鋰離子電池

有效

• 申請號: 202110333740.7
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112968148B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 成建;劉俊辰;金柳兵;安黎;張耀
• 申請（專利權）人: 欣旺達惠州動力新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/36;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張建珍

本申請公開了一種鋰離子電池負極片和鋰離子電池，該鋰離子電池負極片包括集流體和負極活性材料層，負極活性材料層包括依次層疊設于集流體表面的第一負極活性材料層和第二負極活性材料層，第一負極活性材料層的鋰離子動力學性能大于第二負極活性材料層的鋰離子動力學性能；負極活性材料層上設有若干孔洞，孔洞自第二負極活性材料層的表面延伸至第一負極活性材料層的內部。該鋰離子電池負極片對鋰離子有誘導作用，可誘導鋰離子優先沉積在第一負極活性材料層的孔洞內，提高電池的防過充能力；其若應用于鋰離子電池的制備，無需額外增加防過充的外部裝置，降低成本；且無需額外添加電解液添加劑，可避免電解液添加劑的加入而產生其他不利的副反應。

技術領域

本申請涉及鋰離子電池技術領域，尤其是涉及一種鋰離子電池負極片和鋰離子電池。

背景技術

近年來，鋰離子電池作為一種具有高能量密度和功率密度的綠色二次電池，廣泛應用于電動車領域。但現有鋰離子電池的電解液成分一般為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等易燃有機溶劑，一旦發生熱失控將會導致劇烈的燃燒甚至爆炸，因此，鋰離子電池的安全問題也越來越引起了人們廣泛關注。

過充引發鋰離子電池熱失控的主要原因包括金屬鋰沉積導致內短路和電解液分解產氣。當過充發生時，負極嵌鋰越來越多而達到飽和，多余的鋰會以金屬鋰的形式在負極表面形成鋰枝晶，鋰枝晶的生長會刺穿隔膜從而導致電芯發生內短路。而電池電壓會隨著過充進行而不斷升高，進而達到電解液分解電壓使得電解液分解產氣，產氣量的增加會導致內部氣壓增大超過開閥壓力使得電芯防爆閥開閥。目前，防止鋰離子電池過充的方法主要有增加外部保護裝置和加入新型電解液添加劑。其中，加入防止過充的外部裝置會增加電芯制作成本；而引入新型電解液添加劑可能會導致新的副反應發生。

發明內容

本申請旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本申請提出一種鋰離子電池負極片和鋰離子電池。

本申請的第一方面，提供一種鋰離子電池負極片，包括：

集流體；

負極活性材料層，所述負極活性材料層包括第一負極活性材料層和第二負極活性材料層；所述第一負極活性材料層和所述第二負極活性材料層依次層疊設于所述集流體的表面；同等條件下，采用所述第一負極活性材料層構建的鋰離子電池的直流電阻小于采用所述第二負極活性材料層構建的鋰離子電池的直流電阻；所述負極活性材料層上設有若干孔洞，所述孔洞自所述第二負極活性材料層上背離所述第一負極活性材料層的表面延伸至所述第一負極活性材料層的內部。

其中，直流電阻(DCR)是指工作條件下，鋰離子電池電壓變化與相應的放電電流變化之比。同等條件包括在同等條件下構建鋰離子電池，并在同等條件下進行鋰離子電池的直流電阻測試。以上同等條件下，只改變鋰離子電池負極片的負極活性材料層構建鋰離子電池，所構建鋰離子電池的直流電阻DCR值越小說明鋰離子電池中的電子傳輸阻礙越小，從而可說明相應的負極活性材料層的鋰離子動力學性能越好。因此，在同等條件下，采用第一負極活性材料層構建的鋰離子電池的直流電阻小于采用第二負極活性材料層構建的鋰離子電池的直流電阻，可反映第一負極活性材料層的鋰離子動力學性能大于第二負極活性材料層的鋰離子動力學性能。