一种负极片及其制备方法、二次电池和用电装置制造方法及图纸

技术编号：42988248 阅读：11 留言：0更新日期：2024-10-15 13:20

本发明专利技术公开了一种负极片及其制备方法、二次电池和用电装置，该负极片包括：集流体；底涂层，设置于集流体的至少一表面，包括导电材料、粘结剂和铁电材料；活性物质层，设置于底涂层的外表面。相比于现有技术，本发明专利技术通过在负极片上设置底涂层，能够促进锂离子或钠离子在硅碳复合材料负极中的均匀扩散，减少硅颗粒的破裂；还有助于维持电极的完整性，提高电池的循环稳定性和寿命，显著提升了电池的实用性能。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二次电池，尤其涉及一种负极片及其制备方法、二次电池和用电装置。

技术介绍

1、随着科技的不断进步，对能源的需求不断增长，二次电池因为其高能量密度、优异的循环性能等优点被广泛运用在各个领域。在二次电池领域，负极材料是影响电池性能的主要环节，负极材料中硅碳复合材料因为高容量的性能成为当下的研究重点，但是硅碳复合材料虽然能能提高二次电池的容量和能量密度，但是极易膨胀，导致电池发证爆炸、漏液等安全事故，安全性能较差。

2、针对这一缺点，为了进一步提高硅碳复合材料负极的性能，研究者们致力于开发新型电极结构和界面工程技术。其中，底涂层技术是一种有效的策略，它通过在集流体和活性材料之间引入一层功能性涂层，来改善电极的机械稳定性、导电性和界面兼容性。然而，传统的底涂层材料往往无法同时满足高导电性、优异的机械稳定性和良好的电化学稳定性。

3、鉴于目前二次电池的负极片还存在的上述缺陷，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于：提供一种二次电池负极片，设置的底涂层不仅能够提供均匀的锂离子或钠离子扩散路径，减少硅颗粒的破裂，解决了硅碳复合材料负极在二次电池中的应用难题。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：

3、一种负极片，包括：

4、集流体；

5、底涂层，设置于集流体的至少一表面，包括导电材料、粘结剂和铁电材料；

6、活性物质层，设置于底涂层的外表面。</p>

7、优选的，所述铁电材料为钛酸钡、锆钛酸铅(pzt)、钽酸钡锶(bst)、钽酸锶铋(sbt)、钛酸铅(pbtio3)、钛酸钙(catio3)、钛酸钡钙(bct)和钛酸钡锆(bzt)中的一种。进一步优选的，所述铁电材料为钛酸钡。

8、优选的，所述导电材料、粘结剂和铁电材料的质量百分比为(30％～35％):(30％～35％):(30％～40％)。

9、优选的，所述导电材料为导电炭黑、碳纳米管和石墨烯中的一种。

10、优选的，所述底涂层的厚度为0.3～1μm。

11、优选的，所述活性物质层包括95～98份负极活性物质、1～2.5份导电材料和1～2.5份粘结剂，其中，所述负极活性物质为硅碳复合材料。

12、优选的，所述集流体的厚度为4～12μm。

13、本专利技术还提供一种负极片的制备方法，包括以下步骤：

14、步骤一：将所述导电材料、粘结剂、铁电材料和水混合，进行湿磨，得到底涂浆料；

15、步骤二：将所述底涂浆料涂覆到集流体的至少一表面上，烘干，得到底涂层；

16、步骤三：对所述底涂层和所述集流体施加电场，诱导形成极化，得到内置电场；

17、步骤四：将负极活性材料、导电材料和粘结剂混合制成负极浆料，将所述负极浆料涂覆到所述底涂层的外表面，烘干，得到活性材料层；冷压、裁片得到负极片。

18、优选的，在所述步骤三中，所述内置电场的方向为集流体表面向底涂层外表面方向。

19、本专利技术还提供一种二次电池，包括上述的负极片。

20、本专利技术还提供一种用电装置，包括上述的二次电池。

21、相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过在负极片上设置底涂层，能够促进锂离子或钠离子在硅碳复合材料负极中的均匀扩散，减少硅颗粒的破裂；还有助于维持电极的完整性，提高电池的循环稳定性和寿命，显著提升了电池的实用性能。

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【技术保护点】

1.一种负极片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述铁电材料为钛酸钡、锆钛酸铅、钽酸钡锶、钽酸锶铋、钛酸铅、钛酸钙、钛酸钡钙和钛酸钡锆中的一种。

3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述导电材料、粘结剂和铁电材料的质量百分比为(30％～35％):(30％～35％):(30％～40％)。

4.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述底涂层的厚度为0.3～1μm。

5.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述活性物质层包括95～98份负极活性物质、1～2.5份导电材料和1～2.5份粘结剂，其中，所述负极活性物质为硅碳复合材料。

6.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述集流体的厚度为4～12μm。

7.一种根据权利要求1～6任一项所述的负极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的负极片的制备方法，其特征在于，在所述步骤三中，所述内置电场的方向为集流体向底涂层外表面方向。

9.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的负极片。

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。

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【技术特征摘要】

1.一种负极片，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述导电材料、粘结剂和铁电材料的质量百分比为(30％～35％):(30％～35％):(30％～40％)。

4.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述底涂层的厚度为0.3～1μm。

5.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述活性物质层包括95～98份负极活性物质、1～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：康建凯，罗钰楠，宋可为，刘伟星，
申请(专利权)人：东莞维科电池有限公司，
类型：发明
国别省市：

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