[发明专利]锂离子电池及其负极极片

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体地说，涉及一种锂离子电池用负极极片以及包含该负极极片的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有高能量密度、高电压、低自放电率和重量轻等优点，因此被广泛应用于笔记本电脑、数码相机、手机、MP3等各种便携式移动电子设备中。随着便携式移动电子设备向小型化、多功能化的发展，人们对锂离子电池的能量密度要求越来越高。

为了追求锂离子电池的高能量密度，高压实密度的负极极片以及相关的生产工艺被广泛应用。如中国专利CN101800333提出以碳材料为底层，无机材料为顶层的双层负极，但是，由这种方法制得的负极极片由于压实密度过高，负极极片孔隙较少，大大减弱了负极极片对电解液的吸收能力，影响了锂离子电池的循环性能。

在保持锂离子二次电池负极高能量密度情况下，需要改善负极极片对电解液吸收能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池用负极极片以及包含该负极极片的锂离子电池。

为实现上述目的，本发明的内容如下：

一种锂离子电池用负极极片，所述负极极片包括负极集流体以及形成于所述集流体上的负极膜片，所述负极膜片由表面层和非表面层构成，所述表面层位于最远离集流体的一侧，所述非表面层由位于所述表面层与所述集流体之间的至少一层构成，所述表面层的层密度小于所述非表面层的层密度。

其中，所述负极膜片中含有负极活性物质；所述负极活性物质包括碳负极和非碳负极。所述碳负极包括石墨、硬碳和软碳，所述石墨包括人造石墨和天然石墨；所述非碳负极包括氮化物、硅基材料、锡基或钛的氧化物、新型合金等。

其中，所述表面层的层密度为1.0～1.7克/立方厘米。

其中，所述非表面层的层密度为1.5～2.0克/立方厘米。

其中，所述负极膜片采用分层涂布的方式将所述非表面层和所述表面层依次涂布在所述负极集流体上。

本发明还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包含上述的负极极片。

本发明提供的一种锂离子电池负极极片，所述负极极片包括负极集流体以及形成于所述集流体上的负极膜片，所述负极膜片由表面层和非表面层构成，所述表面层位于最远离集流体的一侧，所述非表面层由位于所述表面层与所述集流体之间的至少一层构成，所述表面层的层密度小于所述非表面层的层密度。层密度不同，使得各层对电解液的吸收能力和持续充电过程中由于离子扩散引起的极化带米了较大差异。层密度较小的表面层对电解液的吸收能力强，负极膜片的非表面层就浸润在表面层吸收的电解液中，在持续充电过程中有利于降低阳极表面极化的增加，从而降低表面析锂的风险。从总体上大大增强负极膜片对电解液的吸收和饱液能力，降低了由于离子迁移引起极化带米的负面影响，改善了电池的循环性能和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例中锂离子电池用负极极片的结构示意图。

图2为本发明实施例中锂离子电池用负极极片横断面的SEM图。

图3为本发明实施例1与对比例1制得的锂离子电池的循环测试曲线。

具体实施方式

下面将结合附图以及实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域的技术人员在没有做出任何创造性劳动前提下所获得的其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例1

请参阅图1，图1是本发明实施例中锂离子电池用负极极片的结构示意图。负极集流体1是用于传输电荷进入或迁出负极膜片的良导体，属于本领域公知的可用于锂离子电池的负极集流体，例如铜等金属箔。形成于负极集流体1上的负极膜片由表面层3和非表面层2构成。表面层3位于最远离集流体的一侧，与非表面层2理论上存在一个接触面。非表面层2位于表面层3与负极集流体1之间，由一层构成，同时与负极集流体1和表面层3分别各存在一个接触面。

其中，表面层3与非表面层2中都含有能够脱嵌锂离子的负极活性物质，所述负极活性物质包括但不限于石墨、硬碳、软碳、氮化物、硅基材料、锡基氧化物、钛基氧化物、合金材料等可用于锂离子二次电池的负极活性材料。在实施例中，表面层3含有负极活性材料FSNC(行业内的商品标号)石墨，非表面层2含有负极活性材料MAGE(行业内的商品标号)石墨。

另外，表面层3与非表面层2中还可以进一步含有能够起粘接作用的粘合剂，也可以进一步含有能够提高负极极片导电性的导电剂。

在本发明中，表面层3或非表面层2的层密度是通过如下所述方式计算得到的：