[發明專利]一種鋰離子電池負極片、電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202110540018.0
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113270579B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 劉利霞;耿振;王中馳;廖文俊
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/583;H01M4/04;H01M4/133;H01M4/1393;H01M10/0525;H01M10/0585;H01M10/0587
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 楊東明;劉奉麗

本發明提供了一種鋰離子電池負極片、電池及其制備方法。負極片包括一金屬箔集流體及其兩側的功能層，功能層包括：100份混合負極活性材料、0.5～1.0份導電劑、1.2～1.6份CMC和1.5～2.0份粘結劑；混合負極活性材料包括第一材料和第二材料；第一材料含量為30～50wt％，D50為2～6μm，D99為8～60μm；第二材料D50為10～18μm，D99為50～100μm。本發明通過選擇特定的配方，各組分相互配合，使得離子可在大粒徑顆粒組成的間隙中快速遷移并接觸到主導倍率的小粒徑顆粒，可制得兼具容量和大倍率充放電性能的負極片或鋰二次電池。

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池負極片、電池及其制備方法。

背景技術

隨著新能源汽車和新型3C數碼消費類電子產品的發展，對鋰電池提出可同時滿足容量和倍率倆種性能要求。市場上已有的改善電池倍率性能的方式大都集中在負極材料方面，這種材料或是小粒徑大比表面積主導倍率性能，或是大粒徑小比表面積主導容量，基本上沒有可兼容二者的材料。如何在維持電池容量不變的基礎上進一步提高電池的倍率性能是目前鋰電池領域研究的難點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服了現有技術中鋰電池中容量和倍率不可兼容的缺陷，提供了一種鋰離子電池負極片、鋰離子電池及其制備方法。

本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。

本發明提供了一種鋰離子電池負極片，其包括一金屬箔集流體和涂布于所述金屬箔集流體兩側的第一功能層，所述第一功能層包括下述重量組分：

100份混合負極活性材料、0.5～1.0份第一導電劑、1.2～1.6份第一羧甲基纖維素鈉(CMC)和1.5～2.0份第一粘結劑；

所述混合負極活性材料包括第一負極活性材料和第二負極活性材料；所述混合負極活性材料中，所述第一負極活性材料的含量為30～50wt％；上述百分比為第一負極活性材料占混合負極活性材料的百分比；

所述第一負極活性材料的粒徑：D50為2～6μm，D99為8～60μm；

所述第二負極活性材料的粒徑：D50為10～18μm，D99為50～100μm。

本發明中，所述金屬箔集流體可為鋰離子電池常規，例如銅箔。

本發明中，所述金屬箔集流體的厚度可為4～18μm，例如6μm。

本發明中，所述第一功能層的體密度優選為1000～2000mg/cm³，更優選為1200～1800mg/cm³，例如1520mg/cm³或者1570mg/cm³。所述體密度一般是指輥壓后體密度。

本發明中，所述混合負極活性材料中，所述第一負極活性材料的含量可為35wt％、40wt％、45wt％或者50wt％。

本發明中，所述第一負極活性材料的D50優選為3～6μm，更優選為4～6μm。

本發明中，所述第一負極活性材料的D99優選為12～40μm，更優選為20～35μm，例如30～35μm。

本發明中，所述第二負極活性材料的D50優選為11～16μm，更優選為12～15μm。

本發明中，所述第二負極活性材料的D99優選為12～40μm，更優選為60～85μm，例如65～75μm。

本發明中，所述第一負極活性材料或所述第二負極活性材料可為本領域常規的負極材料，優選包含但不限于：硅氧碳、人造石墨、中間相碳微球和軟硬碳中的一種或多種，例如人造石墨。