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【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于二次電池,具體涉及一種負極片及采用該負極片的鋰離子二次電池。
技術介紹
1、鋰離子電池作為一種二次電池,具有能量密度高、輸出功率密度大、循環壽命長、自放電率極低、溫度適應范圍寬、充電時間短等突出優點。鋰離子電池不僅在動力電池領域成功取代鉛酸蓄電池,而且在國防軍事、航空航天領域發揮著重要作用,也正在逐步取代鎳氫、鉛酸電池實現裝備的迭代升級。
2、與此同時,人們也對鋰離子電池的性能提出了更高的要求,要求鋰離子電池具備更高的能量密度。因此,有必要采用高克容量的正極材料或負極材料提升電池能量密度。
3、石墨負極由于其理論容量僅為372mah/g,目前基本上已經做到了極限,很難再有突破,要想進一步提高電池能量密度,需要從材料角度進行重新設計。硅基負極容量較高,其理論容量可以做到4200mah/g。當前通常采用硅負極與石墨混合使用提高能量密度。
4、但是,采用此方案負極需采用較高比例的粘結劑、同時循環過程由于硅負極膨脹的問題導致負極層與負極集流體界面變差。主要原因是硅與集流體直接接觸時,由于其過大的膨脹,導致其在循環循環過程慢慢剝離負極集流體,導致循環快速衰減。同時,為了抑制硅負極的膨脹,需要采用較高比例的粘結劑,這會導致材料成本的增加。
技術實現思路
1、為了避免硅負極循環膨脹導致負極層與負極集流體界面變差,本專利技術的目的在于提供一種負極片及鋰離子二次電池,抑制硅負極的膨脹的同時降低材料成本,提高電池能量密度的同時提高循環穩定性。
< ...【技術保護點】
1.一種負極片,包括負極集流體及沿遠離所述負極集流體的方向由內往外依次設置的第一石墨涂層、混合涂層和第二石墨涂層,所述第一石墨涂層包括第一石墨,所述第二石墨涂層包括第二石墨,其特征在于,所述混合涂層包括硅和聚合物顆粒,所述聚合物顆粒的平均粒徑D1大于所述硅的平均粒徑D2。
2.根據權利要求1所述的負極片,其特征在于,所述混合涂層中還包含有第三石墨,所述聚合物顆粒的平均粒徑D1大于所述第三石墨的平均粒徑D3。
3.根據權利要求2所述的負極片,其特征在于,所述混合涂層中,所述聚合物顆粒的平均粒徑D1為5~15μm,所述硅的平均粒徑D2為3~10μm,所述第三石墨的平均粒徑D3為3~10μm。
4.根據權利要求2所述的負極片,其特征在于,所述混合涂層中,所述聚合物顆粒為所述混合涂層總重量的5%~20%,所述聚合物顆粒為具有粘結能力的聚合物顆粒。
5.根據權利要求1所述的負極片,其特征在于,所述混合涂層的厚度為負極片中涂層總厚度的10%~30%,所述第一石墨涂層和所述第二石墨涂層的厚度之和為負極片中涂層總厚度的70%~90%。
7.根據權利要求1所述的負極片,其特征在于,第一石墨涂層的壓實密度為1.4~1.7g/cc,孔隙率為22%~36%;所述第二石墨涂層的壓實密度為1.4~1.7g/cc,孔隙率為22%~36%;所述混合涂層的壓實密度為1.1~1.5g/cc,其孔隙率為32%~50%。
8.根據權利要求2所述的負極片,其特征在于,所述第一石墨涂層、混合涂層和第二石墨涂層中,還均包含有導電劑和粘結劑,所述導電劑相互獨立的選自導電炭黑、碳納米管中的至少一種;所述粘結劑相互獨立的選自羧甲基纖維素、聚丙烯酸、丁苯橡膠中的至少兩種。
9.根據權利要求8所述的負極片,其特征在于,所述第一石墨涂層中,所述第一石墨、所述導電劑、所述粘結劑的重量比為(95~97):(0.5~2):(2~3);
10.一種鋰離子二次電池,其特征在于,包括權利要求1-9中任意一項所述的負極片。
...【技術特征摘要】
1.一種負極片,包括負極集流體及沿遠離所述負極集流體的方向由內往外依次設置的第一石墨涂層、混合涂層和第二石墨涂層,所述第一石墨涂層包括第一石墨,所述第二石墨涂層包括第二石墨,其特征在于,所述混合涂層包括硅和聚合物顆粒,所述聚合物顆粒的平均粒徑d1大于所述硅的平均粒徑d2。
2.根據權利要求1所述的負極片,其特征在于,所述混合涂層中還包含有第三石墨,所述聚合物顆粒的平均粒徑d1大于所述第三石墨的平均粒徑d3。
3.根據權利要求2所述的負極片,其特征在于,所述混合涂層中,所述聚合物顆粒的平均粒徑d1為5~15μm,所述硅的平均粒徑d2為3~10μm,所述第三石墨的平均粒徑d3為3~10μm。
4.根據權利要求2所述的負極片,其特征在于,所述混合涂層中,所述聚合物顆粒為所述混合涂層總重量的5%~20%,所述聚合物顆粒為具有粘結能力的聚合物顆粒。
5.根據權利要求1所述的負極片,其特征在于,所述混合涂層的厚度為負極片中涂層總厚度的10%~30%,所述第一石墨涂層和所述第二石墨涂層的厚度之和為負極片中涂層總...
【專利技術屬性】
技術研發人員:劉勇,劉榮華,賈寶泉,王鍵,
申請(專利權)人:深圳好電科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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