本申请提供一种负极片及储能装置，所述负极片包括：负极集流体和涂覆于所述负极集流体表面的负极浆料，所述负极浆料包括负极活性物质、导电剂和粘结剂，所述负极活性物质包括石墨，所述石墨包括一次粒子和二次粒子，所述一次粒子和二次粒子的质量比为(5‑8)∶(2‑5)。所述负极片结合了所述一次粒子和二次粒子的优点，可以提高硅基负极体系储能装置负极片的电子电导率、循环寿命、倍率性能和低温放电能力，减少极片膨胀。
【技术实现步骤摘要】
一种负极片及储能装置
本申请涉及锂电池
，尤其涉及一种负极片及储能装置。
技术介绍
当前，商用储能装置的负极材料通常使用石墨及改性石墨，但是因其理论容量小和能量密度低的劣势，因此已难以满足储能装置未来发展的需求。近年来，国内外储能专家都在大力开发新型电极材料。与石墨负极材料相比，硅负极的理论比容量高达4200mAh/g，其理论能量密度高是石墨的十倍之多，并且其脱嵌锂电位较低、放电平台长且稳定，被广大学者认为是当前最具有应用前景的负极材料。然而由于硅基材料在充放电过程中，存在较大的体积变化，从而致使其循环寿命缩短。同时，由于硅是一种半导体材料，其电子电导率较低，从而使其电化学行为表现为欧姆阻抗增大，导致容量衰减迅速、循环性能较差。因此，如何有效地改善硅基负极片在电化学工作中的电子电导率、提高硅基负极片在充放电循环使用中的使用寿命，从而达到当前储能领域对高能量密度的要求是亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请提供一种负极片及储能装置，可以提高硅基负极体系储能装置负极片的电子电导率、循环寿命。本申请的一个方面提供一种负极片，包括：负极集流体和涂覆于所述负极集流体表面的负极浆料，所述负极浆料包括负极活性物质、导电剂和粘结剂，所述负极活性物质包括石墨，所述石墨包括一次粒子和二次粒子，所述一次粒子和二次粒子的质量比为(5-8)∶(2-5)。在本申请的一些实施例中，以所述负极活性物质、所述导电剂和所述粘结剂的总质量为基准，所述负极活性物质的质量百分比为80％至97％，所述导电剂的质量百分比为1％至19％，所述粘结剂的质量百分比为1％至19％。在本申请的一些实施例中，所述负极活性物质还包括第一材料，以所述第一材料和所述石墨的总质量为基准，所述第一材料的质量百分比为1％至30％，所述石墨的质量百分比为70％至99％。在本申请的一些实施例中，所述第一材料的克容量为1200mAh/g至2000mAh/g。在本申请的一些实施例中，所述第一材料包括硅氧和硅碳中的至少一种。在本申请的一些实施例中，50％以上的所述第一材料的直径为6微米至12微米，所述第一材料的最大直径不超过30微米。在本申请的一些实施例中，所述石墨为天然石墨或人工石墨。在本申请的一些实施例中，50％以上的所述一次粒子的直径为8微米至14微米，50％以上的所述第二粒子的直径为15微米至20微米。在本申请的一些实施例中，所述粘结剂包括羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶和新型粘结剂中的至少两种，所述新型粘结剂包括PAA、PVA、PAN、ALG、CTS、PFFOMB和PEDOT：PSS中的至少一种。在本申请的一些实施例中，所述导电剂包括碳黑、导电石墨、碳纳米管、纳米碳纤维和石墨烯中的至少一种。本申请的另一个方面提供一种储能装置，包括：正极片、负极片、电解液和隔离所述正极片和负极片的隔膜，所述负极片为上述所述的负极片。在本申请的一些实施例中，所述储能装置包括锂离子电池、钠离子电池或超级电容器。本申请提供一种负极片及储能装置，所述负极片采用包括一次粒子和二次粒子的石墨作为负极活性物质，所述负极片结合了所述一次粒子和二次粒子的优点，可以提高硅基负极体系储能装置负极片的电子电导率、循环寿命。具体实施方式以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本申请不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。下面结合实施例对本专利技术技术方案进行详细说明。本申请的实施例提供一种负极片，包括：负极集流体和涂覆于所述负极集流体表面的负极浆料，所述负极浆料包括负极活性物质、导电剂和粘结剂，所述负极活性物质包括石墨，所述石墨包括一次粒子和二次粒子，所述一次粒子和二次粒子的质量比为(5-8)∶(2-5)。一次粒子(又称初级粒子或原级粒子)是指自然界中天然存在的或者利用各种化学反应方法得到的最初粒子(晶粒)。二次粒子(又称复合粒子)是指由若干所述一次粒子组成的聚集体。常规的负极片中，所述石墨均为一次粒子，或者均为二次粒子，然而一次粒子和二次粒子各有缺点，因此常规的负极片仍然有缺点。当所述石墨均为一次粒子时，制成的电池倍率性能差，极片膨胀较大；当所述石墨均为二次粒子时，极片在做高压实时容易破碎，且面密度提高对粘合强度的要求也提高。由于单独使用一次粒子和二次粒子都优缺点，因此本申请实施例提供的负极片中，采用的石墨同时包括一次粒子和二次粒子，将一次粒子和二次粒子组合使用，可以利用一次粒子和二次粒子不同的直径大小提高极片的致密性，从而提高倍率性能、循环性能，减小极片膨胀可以提高硅基负极体系储能装置负极片的电子电导率、循环寿命等。并且通过调节所述石墨中一次粒子和二次粒子的比例，可以进一步优化所述储能装置的性能。本申请实施例提供的负极片，在传统石墨/硅基负极的组合中通过改变石墨/硅基负极活性材料中石墨中一次粒子和二次粒子的配比，可以将石墨与硅基材料颗粒间充分接触，且石墨粒子均匀的分散在硅基颗粒周围，从而提高硅基颗粒间的电子传导，并且硅基材料周围的石墨粒子在充放电过种种硅膨胀时起到缓冲作用，从而在硅材料膨胀中起到缓冲作用，使材料表面形成兼顾的SEI膜，提高循环寿命，且使石墨颗粒均匀的分散在硅基颗粒周围，减少循环过程中因体积变化引起硅基材料失活，使硅材料的容量尽可能最大化的发挥出来。下面结合实施例，对本申请实施例所述的负极片进行更为详细的描述。在本申请的一些实施例中，以所述负极活性物质、所述导电剂和所述粘结剂的总质量为基准，所述负极活性物质的质量百分比为80％至97％，所述导电剂的质量百分比为1％至19％，所述粘结剂的质量百分比为1％至19％。所述负极活性物质用于与锂离子结合以及释放锂离子，是完成电池功能的关键材料，负极活性物质越多，理论上可以容纳的锂离子越多，则电池的容量越大，因此，所述负极活性物质的质量占比应该在条件允许的情况下尽可能的大。在本申请的一些实施例中，所述负极活性物质还包括第一材料，以所述第一材料和所述石墨的总质量为基准，所述第一材料的质量百分比为1％至30％，所述石墨的质量百分比为70％至99％。在本申请的一些实施例中，所述第一材料的克容量为1200mAh/g至2000mAh/g。例如，所述第一材料可以包括硅氧和硅碳中的至少一种。在本申请的一些实施例中，所述第一材料的结构致密、包覆均匀一致。在本申请的一些实施例中，50％以上的所述第一材料的直径(D50)为6微米至12微米，所述第一材料的最大直径不超过30微米。若所述第一材料的直径太大，则不容易做高压实。在本申请的一些实施例中，所述石墨可以是天然石墨或人工石墨。在本申请的一些实施例中，50％以上的所述一次粒子的直径(D50)为8微米至14本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负极片，其特征在于，包括：负极集流体和涂覆于所述负极集流体表面的负极浆料，所述负极浆料包括负极活性物质、导电剂和粘结剂，所述负极活性物质包括石墨，所述石墨包括一次粒子和二次粒子，所述一次粒子和二次粒子的质量比为(5-8)∶(2-5)。/n
【技术特征摘要】
1.一种负极片，其特征在于，包括：负极集流体和涂覆于所述负极集流体表面的负极浆料，所述负极浆料包括负极活性物质、导电剂和粘结剂，所述负极活性物质包括石墨，所述石墨包括一次粒子和二次粒子，所述一次粒子和二次粒子的质量比为(5-8)∶(2-5)。
2.如权利要求1所述的负极片，其特征在于，以所述负极活性物质、所述导电剂和所述粘结剂的总质量为基准，所述负极活性物质的质量百分比为80％至97％，所述导电剂的质量百分比为1％至19％，所述粘结剂的质量百分比为1％至19％。
3.如权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述负极活性物质还包括第一材料，以所述第一材料和所述石墨的总质量为基准，所述第一材料的质量百分比为1％至30％，所述石墨的质量百分比为70％至99％。
4.如权利要求3所述的负极片，其特征在于，所述第一材料的克容量为1200mAh/g至2000mAh/g。
5.如权利要求3所述的负极片，其特征在于，所述第一材料包括硅氧和硅碳中的至少一种。
6.如权利要求3所述的负极片，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓伟，李根雨，
申请(专利权)人：苏州凌威新能源科技有限公司，湖南新敏雅新能源科技有限公司，四川新敏雅电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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