本文作者:kaifamei

一种负极片及其电池的制作方法

更新时间:2025-12-21 07:11:47 0条评论

一种负极片及其电池的制作方法



1.本发明属于电池技术领域,具体涉及一种负极片及其电池。


背景技术:



2.由于锂离子电池具有能量密度高、输出功率大、循环寿命长、工作温度范围宽等优点,广泛应用于数码电子产品、电动汽车和储能装置等领域。在国家大力扶持的情况下,锂离子电池得到了快速发展,同时对锂离子电池的能量密度、快充性能也提出了更高的要求。
3.传统锂离子电池负极片的制作工艺是将搅拌得到的负极浆料涂覆在合适的金属集流体上方,通过涂覆和烘干工序将极片烤干。采用单层涂布的负极片,随着能量密度的提升,快充性能的提升,负极的设计主要从材料体系进行提升,如石墨压实的提升,动力学的提升,配方的匹配性等。然而,针对能量密度和快充性能的进一步提升,单纯从负极材料角度考虑,已经不能解决问题。


技术实现要素:



4.针对上述问题,本技术提供一种负极片及其电池,从工艺角度出发,采用多层涂布工艺,制备得到的负极片能够提高锂二次电池能量密度和快充性能。
5.为解决上述技术问题,本技术提供一种负极片,包括集流体、第一活性物质层和第二活性物质层,所述第一活性物质层设置于所述集流体表面,所述第二活性物质层设置于所述第一活性物质层上背离所述集流体的表面,所述第一活性物质层包括第一活性物质,所述第一活性物质满足以下关系式:
6.(x-1)
2-(y-x)2+(1-0.5xy)2》0
7.其中,1.65g/cm3≤x≤1.85g/cm3,5μm≤y≤25μm,
8.x为第一活性物质的压实密度,单位为g/cm3;
9.y为第一活性物质的粒径d50,单位为μm。
10.优选的,所述第一活性物质的石墨化度为92%~98%;所述第一活性物质层还包括第一导电剂,所述第一导电剂包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管和单壁碳纳米管中的一种或两种;
11.以所述第一活性物质层的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0.1%~2%,所述单壁碳纳米管的质量含量为0.02%~1%;所述炭黑的质量含量为0~5%。
12.优选的,所述第二活性物质层包括第二活性物质b,所述第二活性物质b由高压实天然石墨b和人造石墨b混合形成,所述高压实天然石墨b和人造石墨b的质量比为(1:9)~(9:1)。
13.优选的,所述高压实天然石墨b的压实密度为1.5g/cm3~1.7g/cm3,所述高压实天然石墨b的粒径d50为10μm~18μm;
14.所述人造石墨b的压实密度为1.7g/cm3~1.85g/cm3,所述人造石墨b的粒径d50为10μm~25μm;
15.所述第二活性物质层还包括第二导电剂b,所述第二导电剂b包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管;
16.以所述第二活性物质层的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0~0.5%,所述炭黑的质量含量为0~2%。
17.优选的,所述第一活性物质层和第二活性物质层的质量比为(30:70)~(70:30)。
18.优选的,所述负极片还包括第三活性物质层,所述第三活性物质层包括第三活性物质c,所述第三活性物质c包括高压实天然石墨c,所述高压实天然石墨c的压实密度为1.75g/cm3~1.9g/cm3,所述高压实天然石墨c的粒径d50为15μm~25μm,所述高压实天然石墨c的石墨化度为95%~98%;
19.所述第三活性物质层还包括第三导电剂c,所述第三导电剂c包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管;
20.以所述第三活性物质层的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0~0.5%,所述炭黑的质量含量为0~4%。
21.优选的,所述第一活性物质层、第二活性物质层、第三活性物质层的质量比为(30~40):(30~40):(30~40)。
22.优选的,所述第二活性物质层包括第二活性物质c,所述第二活性物质c包括高压实天然石墨c,所述高压实天然石墨c的压实密度为1.75g/cm3~1.9g/cm3,所述高压实天然石墨c的粒径d50为15μm~25μm,所述高压实天然石墨c的石墨化度为95%~98%;
23.所述第二活性物质层还包括第二导电剂c,所述第二导电剂c包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管;
24.以所述第二活性物质层的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0~0.5%,所述炭黑的质量含量为0~4%。
25.优选的,所述第一活性物质层和第二活性物质层的质量比为(40:60)~(60:40)。
26.另一方面,本技术提供一种电池,包括正极片、隔膜以及上述所述的负极片。
27.有益效果:
28.与现有技术相比,本技术提供的负极片,第一活性物质为高压实兼快充的人造石墨,第一活性物质满足关系式(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2>0,x为第一活性物质的压实密度,x的范围为1.65~1.85g/cm3,y为第一活性物质的粒径d50,y的范围为5~25μm;满足上述关系式的第一活性物质,涂覆得到的负极片具有高压实并兼具快充的性能,能够提高负极片的锂离子嵌入或脱出速率,在满足电池高能量密度、快速充电需求的同时,也能减小金属锂的堆积,降低负极片析锂,满足电池循环次数的要求,提升电池循环性能。,
附图说明
29.图1是两层结构负极片且含有第二活性物质b的结构示意图;
30.图2是具有三层结构的负极片的结构示意图;
31.图3是两层负极片且含有第二活性物质c结构示意图;
32.1、集流体;2、第一活性物质层;3、第二活性物质层;4、第三活性物质层。
具体实施方式
33.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
34.如图1-3所示,本技术提供的一种负极片,包括集流体1、第一活性物质层2和第二活性物质层3,所述第一活性物质层2设置于所述集流体1表面,所述第二活性物质层3设置于所述第一活性物质层2上背离所述集流体1的表面,所述第一活性物质层2包括第一活性物质,所述第一活性物质满足以下关系式:
35.(x-1)
2-(y-x)2+(1-0.5xy)2》0
36.其中,1.65g/cm3≤x≤1.85g/cm3,5μm≤y≤25μm,
37.x为第一活性物质的压实密度,单位为g/cm3;
38.y为第一活性物质的粒径d50,单位为μm。
39.现有技术中,为了提高电池的能量密度、快充性能,如使用高压实、高克容量的正极材料;与之相匹配的负极材料也要使用高压实的负极材料,但是发明人发现高压实、高克容量的正极材料与高压实的负极材料匹配制备得到的电池,电池在长期的充放电过程中出现电池循环性能下降的现象,拆解电池发现循环不同圈数,电池析锂程度不同,随着循环圈数的增加,电池析锂的程度增加。针对此问题,发明人发现单纯从负极材料角度考虑,已经不能解决此问题,故发明人从工艺角度出发,采用多层涂布工艺,且不同层的涂布工艺对应不同的活性物质,对负极片涂层进行设计,提升了负极动力学,既能满足高压实高能量密度的需求,满足了循环次数要求,同时也满足电池快速充电的需求。
40.本技术提供的负极片,第一活性物质为高压实兼快充的人造石墨,第一活性物质满足关系式(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2>0,x为第一活性物质的压实密度,x的范围为1.65~1.85g/cm3,y为第一活性物质的粒径d50,y的范围为5~25μm;满足上述关系式的第一活性物质,涂覆得到的负极片具有高压实并兼具快充的性能,能够提高负极片的锂离子嵌入或脱出速率,在满足电池高能量密度、快速充电需求的同时,也能减小金属锂的堆积,降低负极片析锂,满足电池循环次数的要求,提升电池循环性能。
41.第一活性物质的压实密度x过低,负极片的压实密度小,在电池充放电过程中,负极材料易于从集流体1表面剥离;压实密度x过高,不利于锂离子的脱嵌,电池阻抗增加,降低电池快充性能、循环性能。第一活性物质的粒径d50y过低,比表面积过大,负极浆料搅拌难度增加,增加生成成本;y过高,粒径过大,极化增加,电池循环性能下降。第一活性物质的关系式(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2若小于0,电池在充放电过程中极化增加,电池的倍率性能和循环性能降低,影响电池的快充性能。
42.在一些实施例中,所述第一活性物质的石墨化度为92%~98%,所述第一活性物质层2还包括第一导电剂,所述第一导电剂包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管和单壁碳纳米管中的一种或两种;
43.以所述第一活性物质层2的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0.1%~2%,所述单壁碳纳米管的质量含量为0.02%~1%,所述炭黑的质量含量为0~5%。
44.第一导电剂可以是炭黑或者是碳纳米管,还或者是碳纳米管与炭黑的混合物。其
中碳纳米管可以是多壁碳纳米管或单壁碳纳米管,碳纳米管还可以是多壁碳纳米管与单壁碳纳米管的混合物。
45.具体的,第一活性物质的石墨化度在92%~98%之间,有利于锂离子的嵌入或脱出,提高脱嵌速率,满足电池快充的要求。
46.第一活性物质层2还包括第一粘结剂,第一粘结剂包括丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、聚乙烯、聚丙烯中的至少一种。
47.在一些实施例中,所述第二活性物质层3包括第二活性物质b,所述第二活性物质b由高压实天然石墨b和人造石墨b混合形成,所述高压实天然石墨b和人造石墨b的质量比为(1:9)~(9:1)。
48.具体的,第二活性物质层3的第二活性物质b为高压实天然石墨b和人造石墨b混合形成,高压实天然石墨b提高第二活性物质层3的压实密度,有助于提高电池的能量密度。
49.在一些实施例中,所述高压实天然石墨b的压实密度为1.5g/cm3~1.7g/cm3,所述高压实天然石墨b的粒径d50为10μm~18μm;较高的高压实密度和较低范围的粒径,有助于满足电池的能量密度和快充的要求。所述人造石墨b的压实密度为1.7g/cm3~1.85g/cm3,所述人造石墨b的粒径d50为10μm~25μm;
50.所述第二活性物质层3还包括第二导电剂b,所述第二导电剂b包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管;
51.以所述第二活性物质层3的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0~0.5%,所述炭黑的质量含量为0~4%。进一步优选的,所述炭黑的质量含量为0~2%。
52.第二活性物质还包括第二粘结剂b,第二粘结剂b包括丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、聚乙烯、聚丙烯中的至少一种。
53.如图1所示,在一些实施例中,负极片包括第一活性物质层2和第二活性物质层3。第一活性物质层2中,第一活性物质、第一导电剂、第一粘结剂的质量比为(95~98):(0.8~3.5):(1.2~1.5)。
54.第二活性物质层3中,第二活性物质b、第二导电剂b、第二粘结剂b的质量比为(96~98.5):(0.5~2.2):(1.0~1.8)。
55.在某一些实施例中,所述第一活性物质层2和第二活性物质层3的质量比为(30:70)~(70:30)。
56.具体的,负极片从上到下依此包括集流体1、第一活性物质层2和第二活性物质层3,第一活性物质是高压实兼快充的人造石墨,石墨化度在92%~98%,高的石墨化度,有利于提升锂离子的嵌入或脱出速率,提升负极片动力学,减小锂金属在负极片表面堆积,提升电池的循环性能,满足快充的需求。第一活性物质和第二活性物质b都是高压实天然石墨,能实现满足电池高能量密度的需求。
57.在一些实施例中,所述负极片还包括第三活性物质层4,所述第三活性物质层4包括第三活性物质c,所述第三活性物质c包括高压实天然石墨c,所述高压实天然石墨c的压实密度为1.75g/cm3~1.9g/cm3,所述高压实天然石墨c的粒径d50为15μm~25μm,所述高压实天然石墨c的石墨化度为95%~98%;
58.所述第三活性物质层4还包括第三导电剂c,所述第三导电剂c包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管;
59.以所述第三活性物质层4的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0~0.5%,所述炭黑的质量含量为0~4%。
60.具体的,负极片包括集流体1、第一活性物质层2、第二活性物质层3和第三活性物质层4,石墨化度越高,锂离子的嵌入速率越快,高石墨化度的第三活性物质c位于第三活性物质层4,第三活性物质层4设置在负极片的最外侧,有利于锂离子嵌入或脱出,防止锂金属在负极片表面堆积形成锂枝晶,提升电池的循环性能。第一活性物质层2、第二活性物质层3、第三活性物质层4中都含有高压实天然石墨,锂离子的嵌入空位多,有利于满足高能量密度的需求。
61.在一些实施例中,所述第一活性物质层2、第二活性物质层3、第三活性物质层4的质量比为(30~40):(30~40):(30~40)。
62.具体的,第一活性物质层2、第二活性物质层3、第三活性物质层4的质量比可以是30:30:40、40:30:30、30:40:30中的至少一种。
63.第三活性物质层4中还包括第三粘结剂c,第三粘结剂c包括丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、聚乙烯、聚丙烯中的至少一种。
64.如图3所示,负极片包括第一活性物质层2、第二活性物质层3、第三活性物质层4;在一些实施例中,第三活性物质层4中,第三活性物质c、第三导电剂c、第三粘结剂c的质量比为(95~98.5):(0.5~4):(1.0~1.6)。
65.在一些实施例中,所述第二活性物质层3包括第二活性物质c,所述第二活性物质c包括高压实天然石墨c,所述高压实天然石墨c的压实密度为1.75g/cm3~1.9g/cm3,所述高压实天然石墨c的粒径d50为15μm~25μm,所述高压实天然石墨c的石墨化度为95%~98%;
66.所述第二活性物质层3还包括第二导电剂c,所述第二导电剂c包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管;
67.以所述第二活性物质层3的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0%~0.5%,所述炭黑的质量含量为0~1%。
68.具体的,第二活性物质层3包括压实密度为1.75g/cm3~1.9g/cm3、粒径d50为15μm~25μm、石墨化度为95%~98%的第二活性物质c;第二活性物质c的石墨化度高于第一活性物质,在电池充放电过程中有利于锂离子快速嵌入或脱出负极片,提升负极片的动力学性能,减小锂金属在负极表面堆积,提升电池的循环性能。第二活性物质c、第一活性物质的高压实,能满足电池高能量密度的要求。
69.在一些实施例中,所述第一活性物质层2和第二活性物质层3的质量比为40:60~60:40。
70.第二活性物质层3中还包括第二粘结剂c,第二粘结剂c包括丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、聚乙烯、聚丙烯中的至少一种。
71.如图2所示,在一些实施例中,负极片包括第一活性物质层2和第二活性物质层3第一活性物质层2中,其中第二活性物质层3中,第二活性物质c、第二导电剂c、第二粘结剂c的质量比为(95~98):(0.5~4):(1.0~1.5)。
72.在一些实施例中,集流体1包括铜、锡、铝、镍、不锈钢中的一种或多种。
73.在另一方面,本技术提供一种电池,包括正极片、隔膜以及上述所述的负极片。
74.本技术提供的电池,能够满足高的能量密度、快充性能,同时也能提高电池的循环
性能。
75.下面将通过实施例对本发明的具体实施例方式做进一步的解释说明,但不表明本发明的保护范围限制在实施例所述范围内。
76.实施例1
77.第一活性物质层浆料的制备:
78.将第一活性物质、第一导电剂、第一粘结剂按照质量比为97.7:1.1:1.2混合,然后加入去离子水搅拌分散成第一活性物质层浆料。
79.其中,第一活性物质选择x为1.70g/cm3、y为5μm,石墨化度为92%。第一活性物质关系式(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2=0.1625。
80.第一导电剂中选择多壁碳纳米管2wt%、单壁碳纳米管0.02wt%;第一粘结剂选丁苯橡胶。
81.第二活性物质层浆料制备:
82.将第二活性物质b、第二导电剂b、第二粘结剂b按照质量比为96.5:2.0:1.5混合,然后加入去离子水搅拌分散成第二活性物质层浆料。
83.其中,第二活性物质b由高压实天然石墨b和人造石墨b的质量比为1:9混合形成,其中高压实天然石墨b的压实密度为1.5g/cm3,粒径d50为10μm;人造石墨b的压实密度为1.7g/cm3,粒径d50为10μm。第二导电剂b多壁碳纳米管。第二粘结剂为丁苯橡胶。
84.正极片按照现有技术制备,在此不再赘述。
85.制备负极片
86.将第一活性物质层浆料涂覆在集流体1表面,并将第二活性物质层浆料涂覆在第一活性物质层浆料背离集流体1的一面,干燥得到第一活性物质层2、第二活性物质层3。第一活性物质层2、第二活性物质层3质量比为30:70。
87.锂二次电池的制备:
88.将上述制备得到的正极片、负极片和隔膜、铝塑膜一起制成电池,然后进行注液、化成等工序,最后对电池进行电性能测试。
89.实施例2-4和对比例1-3
90.实施例2-4和对比例1-3与实施例1的不同之处在于,x、y的取值不同。具体见表1。
91.电池性能测试:
92.(1)电池能量密度:在常温下,将实施例1-4和对比例1-3制备得到的电池1c恒流充电至4.2v,之后以4.3v恒压充电,截止电流0.05c,之后将电池以1c的电流恒流放电至3.0v,测试电池的放电容量c1,计算电池的能量密度;具体数据见表1。
93.(2)25℃常温循环测试:
94.将实施例1-4和对比例1-3制备得到的电池至于25℃常温条件下,以1c恒流充电至4.2v,之后4.2v恒压充电,截止电流0.05c,然后以1c的电流恒流放电至3.0v,如此循环500周;
95.计算500周容量保持率=第500周的放电容量/第1-3周循环放电容量平均值
×
100%。具体测试结果见表1。
96.(3)25℃条件下的充电性能
97.将实施例1-4和对比例1-3制备得到的电池以1c电流放空电,分别在不同温度下搁
置12h后以3c倍率进行恒流充电,测试其充电性能,结果如表1所示。
98.表1实施例1-4和对比例1-3第一活性物质及电性能数据表
[0099][0100]
通过表1知,实施例1与对比例1对比,第一活性物质的压实密度和粒径在本技术的范围内,但第一活性物质关系式值(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2<0,电池循环容量保持率和3c倍率恒流充电比降低,猜测第一活性物质的压实密度和粒径虽然在本技术的范围,但第一活性物质不满足关系式(x-1)2-(y-x)2+(1-0.5xy)2>0,电池充放电过程中极化增加,电池的倍率性能和循环性能下降,电池的快充性能降低。实施例1-4和对比例2对比,对比例2中第一活性物质的压实密度高于1.85g/cm3,电池能量密度没有提升,循环容量保持率、恒流比降低;说明第一活性物质压实密度高于1.85g/cm3,电池的能量密度无明显提升、电池循环容量保持率和恒流比降低,猜测压实密度过高,不利于锂离子的脱嵌,电池阻抗增加,电池的循环性能、倍率性能降低,降低电池快充性能。对比例3中第一活性物质粒径小于5μm,电池循环性能、恒流比降低,猜测第一活性物质粒径小,比表面积过大,团聚增加,影响锂离子脱嵌速率,降低电池的倍率性能、循环性能,降低电池快充性能。
[0101]
实施例5
[0102]
实施例5与实施例1的不同之处在于,实施例5中的第二活性物质层3不同,第二活性物质层浆料的制备方法如下:
[0103]
第二活性物质层浆料的制备:
[0104]
将第二活性物质c、第二导电剂c、第二粘结剂c按照质量比为97:2:1混合,然后加入去离子水搅拌分散成第二活性物质层浆料。
[0105]
其中,第二活性物质c为高压实天然石墨c,高压实天然石墨c的压实密度为1.75g/cm3,粒径d50为15μm,石墨化度为95%。第二导电剂c为多壁碳纳米管;第二粘结剂c为丁苯橡胶。
[0106]
制备负极片
[0107]
将第一活性物质层浆料涂覆在集流体1表面,并将第二活性物质层浆料涂覆在第一活性物质层浆料背离集流体1的一面,干燥得到第一活性物质层2、第二活性物质层3。第一活性物质层2、第二活性物质层3质量比为30:70。
[0108]
实施例6
[0109]
实施例6与实施例1的区别在于,第二活性物质b中高压实天然石墨b的压实密度为1.6g/cm3;其余实施例1相同。
[0110]
实施例7
[0111]
实施例7与实施例1的区别在于,第二活性物质b中高压实天然石墨b的粒径d50为16μm;其余实施例1相同。
[0112]
实施例8
[0113]
实施例8与实施例5的不同之处在于,高压实天然石墨c的压实密度为1.75g/cm3,粒径d50为23μm。
[0114]
实施例9
[0115]
实施例9与实施例1的不同之处在于,实施例9中的负极片包括第一活性物质层2、第二活性物质层3、第三活性物质层4,其中第一活性物质层2、第二活性物质与实施例1相同,第三活性物质层4不同,第三活性物质层浆料的制备方法如下:
[0116]
第三活性物质层4浆料的制备:
[0117]
将第三活性物质c、第三导电剂c、第三粘结剂c按照质量比为96:3:1混合,然后加入去离子水搅拌分散成第二活性物质层浆料。
[0118]
其中,第三活性物质c为高压实天然石墨c,高压实天然石墨c的压实密度为1.75g/cm3,粒径d50为15μm,石墨化度为95%。第三导电剂c为多壁碳纳米管;第三粘结剂c为丁苯橡胶。
[0119]
制备负极片
[0120]
将第一活性物质层浆料涂覆在集流体1表面,并将第二活性物质层浆料涂覆在第一活性物质层浆料背离集流体1的一面,第三活性物质层浆料涂覆在第二活性物质层浆料背离第一活性物质层浆料的一面,干燥得到第一活性物质层2、第二活性物质层3、第三活性物质层4。第一活性物质层2、第二活性物质层3、第三活性物质层4的质量比为30:30:40。
[0121]
实施例5-9
[0122]
实施例5-9制备得到的电池,进行电性能测试,测试方法同实施例1。电性能测试结果见表24。
[0123]
表2实施例5-9电性能数据
[0124][0125]
通过表2知,实施例5中第二活性物质采用的是第二活性物质c、第二导电剂c、第二粘结剂c制备得到,都具有提高电池能量密度、循环性能、恒流充电比率的性能,即能满足电池的高能量密度和快充性能的要求。实施例6、7与实施例1对比,实施例5与实施例8对比,增加第二活性物质b中高压实天然石墨b的压实密度和粒径,有助于提高电池能量。实施例9包
含三层活性物质,同样具有提高电池能量密度、循环性能、恒流充电比率的性能,满足电池的高能量密度和快充性能的要求作用。
[0126]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:


1.一种负极片,其特征在于,包括集流体、第一活性物质层和第二活性物质层,所述第一活性物质层设置于所述集流体表面,所述第二活性物质层设置于所述第一活性物质层上背离所述集流体的一面,所述第一活性物质层包括第一活性物质,所述第一活性物质满足以下关系式:(x-1)
2-(y-x)2+(1-0.5xy)2>0其中,1.65g/cm3≤x≤1.85g/cm3,5μm≤y≤25μm,x为第一活性物质的压实密度,单位为g/cm3;y为第一活性物质的粒径d50,单位为μm。2.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,所述第一活性物质的石墨化度为92%~98%;所述第一活性物质层还包括第一导电剂,所述第一导电剂包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管和单壁碳纳米管中的一种或两种;以所述第一活性物质层的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0.1%~2%,所述单壁碳纳米管的质量含量为0.02%~1%;所述炭黑的质量含量为0~5%。3.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,所述第二活性物质层包括第二活性物质b,所述第二活性物质b由高压实天然石墨b和人造石墨b混合形成,所述高压实天然石墨b和人造石墨b的质量比为(1:9)~(9:1)。4.根据权利要求3所述的负极片,其特征在于,所述高压实天然石墨b的压实密度为1.5g/cm3~1.7g/cm3,所述高压实天然石墨b的粒径d50为10μm~18μm;所述人造石墨b的压实密度为1.7g/cm3~1.85g/cm3,所述人造石墨b的粒径d50为10μm~25μm;所述第二活性物质层还包括第二导电剂b,所述第二导电剂b包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管;以所述第二活性物质层的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0%~0.5%,所述炭黑的质量含量为0~2%。5.根据权利要求4所述的负极片,其特征在于,所述第一活性物质层和第二活性物质层的质量比为(30:70)~(70:30)。6.根据权利要求4所述的负极片,其特征在于,所述负极片还包括第三活性物质层,所述第三活性物质层包括第三活性物质c,所述第三活性物质c包括高压实天然石墨c,所述高压实天然石墨c的压实密度为1.75g/cm3~1.9g/cm3,所述高压实天然石墨c的粒径d50为15μm~25μm,所述高压实天然石墨c的石墨化度为95%~98%;所述第三活性物质层还包括第三导电剂c,所述第三导电剂c包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管;以所述第三活性物质层的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0~0.5%,所述炭黑的质量含量为0~4%。7.根据权利要求6所述的负极片,其特征在于,所述第一活性物质层、第二活性物质层、第三活性物质层的质量比为(30~40):(30~40):(30~40)。8.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,所述第二活性物质层包括第二活性物质c,所述第二活性物质c包括高压实天然石墨c,所述高压实天然石墨c的压实密度为1.75g/
cm3~1.9g/cm3,所述高压实天然石墨c的粒径d50为15μm~25μm,所述高压实天然石墨c的石墨化度为95%~98%;所述第二活性物质层还包括第二导电剂c,所述第二导电剂c包括碳纳米管和炭黑中的一种或两种,所述碳纳米管包括多壁碳纳米管;以所述第二活性物质层的质量为100%计,所述多壁碳纳米管的质量含量为0~0.5%,所述炭黑的质量含量为0~4%。9.根据权利要求8所述的负极片,其特征在于,所述第一活性物质层和第二活性物质层的质量比为(40:60)~(60:40)。10.一种电池,其特征在于,包括正极片、隔膜以及如权利要求1-9任意一项所述的负极片。

技术总结


针对现有技术中负极材料体系改进不能满足提升电池能量密度和快充性能的要求,本申请提供一种负极片,包括集流体、第一活性物质层和第二活性物质层,所述第一活性物质层设置于所述集流体表面,所述第二活性物质层设置于所述第一活性物质层上背离所述集流体的表面,所述第一活性物质层包括第一活性物质,所述第一活性物质满足以下关系式:(x-1)


技术研发人员:

李辉 胡大林 黄圣华 廖兴

受保护的技术使用者:

惠州市豪鹏科技有限公司

技术研发日:

2022.09.28

技术公布日:

2023/1/17


文章投稿或转载声明

本文链接:http://www.wtabcd.cn/zhuanli/patent-1-78346-0.html

来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2023-01-26 00:01:01

发表评论

验证码:
用户名: 密码: 匿名发表
评论列表 (有 条评论
2人围观
参与讨论