一种负极片、卷绕电芯、锂离子电池及其制备方法技术

为克服现有技术中电芯圆弧弯折处易析锂及后期出现暗斑的问题，本发明专利技术提供一种负极片及锂离子电池，包括负极集流体、活性物质层及胶层，负极集流体顶部为第一活性物质层，背离第一活性物质层的位置为第二活性物质层，第一活性物质层长度大于第二活性物质层长度，活性物质层涂覆于第一活性物质层，活性物质层和所述胶层涂覆于第二活性物质层。本发明专利技术还提供了包括上述负极片的卷绕电芯、锂离子电池及锂离子电池的制备方法。本发明专利技术在第二活性物质层涂覆活性物质层和胶层形成负极片，卷绕后电芯置于模具内，加热下使第二活性物质层胶层与隔膜表面胶热融合，增强圆弧弯折处负极界面与隔膜粘接效果，即本发明专利技术提供的负极片加速碱金属离子在隔膜/负极界面处迁移，有效降低卷芯圆弧处碱金属元素金属枝晶的产生，提高电芯循环性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种负极片、卷绕电芯、锂离子电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及一种负极片、卷绕电芯、锂离子电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]新能源碱金属元素电池具有清洁、比能量高、充放电速度快、无记忆效应等诸多优点，在生活中诸多领域具有广泛应用，比如3C电子产品、电动汽车领域以及储能领域。通常隔膜/负极界面情况要差于隔膜/正极界面，对于卷绕型锂离子电池而言，电芯圆弧弯折处很容易出现析出锂/钠金属、后期出现暗斑情况，这种情况主要集中出现在负极内弧即负极短面，主要原因在于所述圆弧弯折处较为蓬松，当后期化成加压后圆弧处有向宽度方向延伸，导致负极片短面区与隔膜界面的距离进一步增大，负极片短面区/隔膜粘接效果差，充电过程中锂/钠离子迁移路径较长极化大，快充易析锂/钠，尤其当负极压实密度较高时现象更为明显，因此改善该圆弧弯折处负极/隔膜界面粘接效果对解决该处缺陷有关键作用。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中电芯圆弧弯折处易析锂及后期出现暗斑的问题，提供一种负极片、卷绕电芯、锂离子电池及其制备方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0005]本专利技术提供一种负极片，包括负极集流体、第一活性物质层、第二活性物质层及胶层，所述第一活性物质层和所述第二活性物质层涂覆于所述负极集流体的两侧表面，所述胶层涂覆于所述第二活性物质层背离所述负极集流体的一面。
[0006]可选的，所述胶层包括聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯以及聚烯烃材料中的一种或多种。
[0007]可选的，所述活性物质层包括活性物质材料、导电剂和粘结剂。
[0008]可选的，所述活性物质材料、导电剂和粘结剂重量比为(90.0～98.2％)：(0.5～5.0％)：(0.5～5.0％)。
[0009]可选的，所述活性物质材料包括石墨、硬碳、软碳、硅碳、硅和合金中的一种或多种；所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、乙炔黑和科琴黑中的一种或多种；所述粘结剂包括羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯和丙烯酸衍生物中的一种或多种。
[0010]可选的，所述第二活性物质层的长度小于所述第一活性物质层的长度。
[0011]一方面，本专利技术提供一种卷绕电芯，其特征在于，包括正极片、隔膜和所述的负极片，所述正极片、所述隔膜和所述负极片层叠设置并卷绕形成所述卷绕电芯，以所述卷绕电芯的中轴线为基准，所述第一活性物质层位于所述负极片外侧，所述第二活性物质层位于所述负极片内侧。
[0012]另一方面，本专利技术提供一种锂离子电池，包括电解液和所述卷绕电芯。
[0013]可选的，所述锂离子电池包括以下制备步骤：
[0014]制备负极片：将活性物质材料、粘结剂、导电剂按质量比加到去离子水中混匀，得到活性物质层浆料；
[0015]将胶层粘结剂加入溶剂中搅拌，制成胶层浆料；
[0016]将活性物质层浆料涂覆在负极集流体两侧表面，干燥形成第一活性物质层和第二活性物质层，在第二活性物质层背离负极集流体的一面涂覆胶层浆料；
[0017]制备正极片：将正极活性材料、粘结剂和导电剂置于氮甲基吡咯烷酮中混匀，辊压干燥得到正极片；
[0018]按照正极片、隔膜及负极片顺序进行电芯卷绕，卷绕后卷芯置于与卷芯相同大小的模具内热压，注入电解液，封装化成得到锂离子电池。
[0019]可选的，所述热压温度为40～85℃，热压时间为3～60s，热压压力为0.1MPa～1.5MPa。
[0020]本专利技术提供的负极片，所述第一活性物质层和所述第二活性物质层涂覆于所述负极集流体的两侧表面，所述胶层涂覆于所述第二活性物质层背离所述负极集流体的一面，卷绕后的电芯置于与卷芯相同大小且具有加热功能的模具内，电芯进行压合时，卷芯宽度变大，圆弧处疏松，第一活性物质层与隔膜间距会增加，热压模具能够有效限制圆弧弯折处向卷芯宽度方向延伸，在加热作用下使得第二活性物质层表面胶层与隔膜表面胶实现热融合，增强圆弧弯折处负极界面与隔膜的粘接效果，且胶层以喷涂形式涂覆在第二活性物质层的活性物质层表面，不影响锂离子迁移到负极，即本专利技术提供的负极片加速碱金属离子在隔膜/负极界面处迁移，有效降低卷芯圆弧处碱金属元素金属枝晶的产生，提高电芯循环性能。
附图说明
[0021]图1是本专利技术提供的负极片结构示意图。
[0022]说明书附图中的附图标记如下：
[0023]1、负极集流体；2、第一活性物质层；3、第二活性物质层；4、胶层。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0026]参照图1，本专利技术提供一种负极片，包括负极集流体1、第一活性物质层2、第二活性物质层3及胶层4，所述第一活性物质层2和所述第二活性物质层3涂覆于所述负极集流体1
的两侧表面，所述胶层4涂覆于所述第二活性物质层3背离所述负极集流体1的一面。
[0027]本专利技术提供的负极片，所述第一活性物质层2和所述第二活性物质层3涂覆于所述负极集流体1的两侧表面，所述胶层4涂覆于所述第二活性物质层3背离所述负极集流体1的一面，在加热作用下使得第二活性物质层3表面胶层4与隔膜表面胶实现热融合，增强圆弧弯折处负极界面与隔膜的粘接效果。
[0028]在一些实施例中，所述胶层4包括聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯以及聚烯烃材料中的一种或多种。
[0029]在一些实施例中，所述活性物质层包括活性物质材料、导电剂和粘结剂。
[0030]在一些实施例中，所述活性物质材料、导电剂和粘结剂重量比为(90.0～98.2％)：(0.5～5.0％)：(0.5～5.0％)。
[0031]在一些实施例中，所述活性物质材料包括石墨、硬碳、软碳、硅碳、硅和合金中的一种或多种；所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、乙炔黑和科琴黑中的一种或多种；所述粘结剂包括羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯和丙烯酸衍生物中的一种或多种。
[0032]所述活性物质材料优选为石墨；所述导电剂优选为导电炭黑；所述粘结剂优选为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极片，其特征在于，包括负极集流体、第一活性物质层、第二活性物质层及胶层，所述第一活性物质层和所述第二活性物质层涂覆于所述负极集流体的两侧表面，所述胶层涂覆于所述第二活性物质层背离所述负极集流体的一面。2.根据权利要求1所述的一种负极片，其特征在于，所述胶层包括聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯以及聚烯烃材料中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种负极片，其特征在于，所述活性物质层包括活性物质材料、导电剂和粘结剂。4.根据权利要求3所述的一种负极片，其特征在于，所述活性物质材料、导电剂和粘结剂重量比为(90.0～98.2％):(0.5～5.0％):(0.5～5.0％)。5.根据权利要求3所述的一种负极片，其特征在于，所述活性物质材料包括石墨、硬碳、软碳、硅碳、硅和合金中的一种或多种；所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、乙炔黑和科琴黑中的一种或多种；所述粘结剂包括羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯和丙烯酸衍生物中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种负极片，其特征在于，所述第二活性物质层的长度小于所述第一活性物质层的长度。7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖资龙，彭昌志，蒋珊，张昌明，胡大林，
申请(专利权)人：广东省豪鹏新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：