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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池领域,特别是涉及一种负极极片及其制备方法、二次电池和用电装置。
技术介绍
1、近年来,随着锂电池技术的不断发展及产业规模的扩张,锂电池已经成为主流电子产品的用电设备。随着而来的是,人们对锂电池的性能要求也进一步提高。而目前的锂电池中,电解液对负极极片的浸润效果较差,有研究人员通过各种方式提高电解液对负极极片的浸润性,但是在提高浸润效果的同时,常常会导致负极极片剥离力的下降和循环性能的降低。
技术实现思路
1、基于此,本专利技术一些实施例,提供一种负极极片,能够提高电解液对负极极片浸润性的同时,提高负极极片的剥离力和电池的循环性能。
2、此外,本专利技术一些实施例还提供一种负极极片的制备方法、包括负极极片的二次电池和用电装置。
3、一种负极极片,包括负极集流体、设置在所述负极集流体表面的第一活性层及设置在所述第一活性层远离所述负极集流体一侧表面的第二活性层;
4、其中,所述第一活性层包括第一负极活性物质、第一聚丙烯酸类粘结剂及第一sbr粘结剂,所述第二活性层包括第二负极活性物质及第二sbr粘结剂,所述第二sbr粘结剂的溶胀率为60%~100%;
5、所述第一活性层中第一sbr粘结剂的质量百分比小于所述第二活性层中第二sbr粘结剂的质量百分比;
6、所述第二活性层中不含有第二聚丙烯酸类粘结剂,或者,所述第二活性层中含有第二聚丙烯酸类粘结剂,且在所述第二活性层中,所述第二聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比小于在所述第
7、在其中一些实施例中,所述第一sbr粘结剂的溶胀率小于或等于所述第二sbr粘结剂的溶胀率。
8、在其中一些实施例中,在所述第一活性层中,所述第一sbr粘结剂的质量百分比为0.4%~2.5%,在所述第二活性层中,所述第二sbr粘结剂的质量百分比为1%~2.5%。
9、在其中一些实施例中,在所述第一活性层中,所述第一聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比为1%~1.5%,在所述第二活性层中,所述第二聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比为0%~1%。
10、在其中一些实施例中,所述第一活性层中还含有第一导电剂,所述第二活性层中还含有第二导电剂,所述第二活性层中所述第二导电剂的质量百分比大于或等于所述第一活性层中所述第一导电剂的质量百分比。
11、在其中一些实施例中,所述第一活性层中还含有第一增稠剂及可选地第一导电剂,以所述第一活性层的总质量百分比为100%计,所述第一负极活性物质的质量百分比为94%~98.5%,所述聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比为1%~1.5%,所述第一sbr粘结剂的质量百分比为0.4%~2.5%,所述第一增稠剂的质量百分比为0.1%~1.5%,所述第一导电剂的质量百分比为0~0.5%。
12、在其中一些实施例中,所述第二活性层中还含有第二聚丙烯酸类粘结剂、第二增稠剂及第二导电剂,以所述第二活性层的总质量百分比为100%计,所述第二负极活性物质的质量百分比为94.5%~98%,所述第二sbr粘结剂的质量百分比为1%~2.5%,所述第二聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比为0%~1%,所述第二增稠剂的质量百分比为0.5%~1.2%,所述第二导电剂的质量百分比为0.5%~1.5%。
13、在其中一些实施例中,所述第一活性层和所述第二活性层的厚度各自独立地为20μm~210μm。
14、在其中一些实施例中,所述第一负极活性物质和所述第二负极活性物质均包括石墨。
15、在其中一些实施例中,所述负极极片还包括导电层,所述导电层设置在所述负极集流体和所述第一活性层之间,所述导电层包括第三粘结剂和第三导电剂。
16、在其中一些实施例中,所述导电层满足如下条件中的一个或几个:
17、(1)所述导电层的厚度小于或等于2μm;
18、(2)在所述导电层中,以所述第三粘结剂和所述第三导电剂的总质量百分比为100%计,所述第三粘结剂的质量百分比为15%~30%,所述第三导电剂的质量百分比为70%~85%。
19、一种负极极片的制备方法,包括如下步骤:
20、在负极集流体表面形成第一活性层;
21、在所述第一活性层远离所述负极集流体的一侧表面形成第二活性层,制备负极极片;
22、其中,所述第一活性层包括第一负极活性物质、第一聚丙烯酸类粘结剂及第一sbr粘结剂,所述第二活性层包括第二负极活性物质及第二sbr粘结剂,所述第二sbr粘结剂的溶胀率为60%~100%;
23、所述第一活性层中第一sbr粘结剂的质量百分比小于所述第二活性层中第二sbr粘结剂的质量百分比;
24、所述第二活性层中不含有第二聚丙烯酸类粘结剂,或者,所述第二活性层中含有第二聚丙烯酸类粘结剂,且在所述第二活性层中,所述第二聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比小于在所述第一活性层中,所述第一聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比。
25、一种二次电池,包括上述的负极极片、正极极片、隔膜及电解液。
26、一种用电装置,包括上述的二次电池。
27、专利技术人研究发现,第一聚丙烯酸类粘接剂由于其极性结构,位于靠近负极集流体的第一活性层,有利于负极极片的剥离力和内聚力的提升。在第二活性层中加入少量聚丙烯酸类粘结剂有利于进一步提高剥离力,改善内阻,进而提高长循环性能,但由于聚丙烯酸类粘结剂对电解液的不溶胀性能,通常不利于极片电解液的浸润,因此,在第二活性层中聚丙烯酸类粘结剂的百分比小于第一活性层中聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比或者在第二活性层中不加入聚丙烯酸类粘结剂。若第一活性层中不含有第一sbr粘结剂,会导致使得极片剥离力变差,同时,sbr上浮严重,极片硬脆,从而影响电池的循环性能,但第一活性层并不直接接触电解液,设置第一活性层中第一sbr粘结剂的质量百分比小于所述第二活性层中第二sbr粘结剂的质量百分比以改善保液性能和剥离力。因此,通过在第一活性层中加入第一聚丙烯酸类粘结剂与第一sbr粘结剂配合,有利于负极极片剥离力的提升。在第二活性层含有一定高溶胀率的第二sbr粘结剂,有利于提高对电解液的吸附,从而改善负极极片的保液能力,但第二sbr粘结剂的溶胀率过大(如大于100%),会导致剥离力下降,且在制备成电池后,容易出现后期循环衰减的问题。
28、因此,上述负极极片包括负极集流体及设置在负极集流体表面的第一活性层和第二活性层,通过优化第一活性层和第二活性层中粘结剂的种类及占比,使得第一聚丙烯酸类粘接剂在靠近负极集流体的第一活性层,与第一sbr粘结剂配合,有利于负极极片剥离力的提升,而在第二活性层含有一定高溶胀率的第二sbr粘结剂,有利于提高对电解液的吸附,从而改善负极极片的保液能力,使得负极极片能够在提高负极极片保液性的同时,提高剥离力和改善电池循环性能。
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1.一种负极极片,其特征在于,包括负极集流体、设置在所述负极集流体表面的第一活性层及设置在所述第一活性层远离所述负极集流体一侧表面的第二活性层;
2.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,在所述第一活性层中,所述第一SBR粘结剂的质量百分比为0.4%~2.5%,在所述第二活性层中,所述第二SBR粘结剂的质量百分比为1%~2.5%。
3.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一SBR粘结剂的溶胀率小于或等于所述第二SBR粘结剂的溶胀率。
4.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,在所述第一活性层中,所述第一聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比为1%~1.5%,在所述第二活性层中,所述第二聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比为0%~1%。
5.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一活性层中还含有第一导电剂,所述第二活性层中还含有第二导电剂,所述第二活性层中所述第二导电剂的质量百分比大于或等于所述第一活性层中所述第一导电剂的质量百分比。
6.根据权利要求1~5任一项所述的负极极片,其特征在于,所述负极极片满足如下
7.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一负极活性物质和所述第二负极活性物质均包括石墨。
8.一种负极极片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
9.一种二次电池,其特征在于,包括权利要求1~7任一项所述的负极极片、正极极片、隔膜及电解液。
10.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求9所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种负极极片,其特征在于,包括负极集流体、设置在所述负极集流体表面的第一活性层及设置在所述第一活性层远离所述负极集流体一侧表面的第二活性层;
2.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,在所述第一活性层中,所述第一sbr粘结剂的质量百分比为0.4%~2.5%,在所述第二活性层中,所述第二sbr粘结剂的质量百分比为1%~2.5%。
3.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一sbr粘结剂的溶胀率小于或等于所述第二sbr粘结剂的溶胀率。
4.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,在所述第一活性层中,所述第一聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比为1%~1.5%,在所述第二活性层中,所述第二聚丙烯酸类粘结剂的质量百分比为0%~1%。
<...【专利技术属性】
技术研发人员:廖林萍,
申请(专利权)人:厦门海辰储能科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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