[发明专利]锂离子电池用负极片及制备方法及锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，特别涉及一种锂离子电池用负极片及制备方法及锂离子电池。

背景技术

锂二次电池是一种新型的化学电源，主要由正极、电池隔离膜、负极、电解液以及外壳等部分组成。锂离子电池工作时，锂离子能够在正极活性物质和负极活性物质之间嵌入和脱嵌。

锂二次电池由于具有工作电压高、比能量密度大、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应以及环境污染小等优点，在通讯设备、移动电子设备、电动工具、电动玩具以及航空模型上得到迅速应用普及。近年来，动力型锂二次电池逐步在大型储能设施、电动自行车、电动摩托车甚至电动汽车上得以应用。

随着锂离子电池在电动汽车、储能领域应用的展开，人们对电池的循环性能提出了更高的要求，通常要求电池的循环寿命在2000次以上。

而在锂离子电池在循环过程中，电极材料会与电解液在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层(Passi-ratingfilm)。这种钝化膜是一种界面层，具有固体电解质的特点，是电子绝缘体，却是锂离子Li⁺的优良导体，锂离子Li⁺该钝化层自由的嵌入和脱出，因此这层钝化膜又被称为“固体电解质界面膜”(solide,electrolyteinterface，简称SEI膜)，SEI膜的形成对电极材料的性能产生至关重要的影响。一方面，SEI膜的形成消耗了部分锂离子，似的首次充放电不可逆容量增加，降低了电极材料的充放电效率。

在研究本发明的过程中，本发明人发现现有技术至少存在以下缺陷：

在锂离子电池多次循环过程中，负极的SEI膜逐渐增厚，负极阻抗逐渐增加，此时由于负极的嵌锂电位较低，在大电流充电或者电池外部保护电路失效的情况下，负极的充电对锂电位会降低到0V以下，在负极电子富集，锂离子在负极的表面来不及嵌入便与负极表面的电子结合而在在负极表面析出单质锂，析出的单质锂积累可能在负极表面形成锂枝晶，该锂枝晶与隔膜接触，尖锐的锂枝晶容易刺穿隔膜，造成电池内短路而引发危险。

发明内容

本发明实施例第一目的在于提供一种：锂离子电池用负极片，应用该负极片有利于避免隔膜穿刺，降低锂离子电池的内部短路几率。

本发明实施例第二目的在于提供一种：锂离子电池用负极片制备方法，应用该制备方法得到的负极片有利于避免隔膜穿刺，降低锂离子电池的内部短路几率。

本发明实施例第三目的在于提供一种锂离子电池，应用该技术方案有利于避免隔膜穿刺，降低锂离子电池的内部短路几率。

本发明实施例提供的一种锂离子电池用负极片，包括：金属集流体，在所述金属集流体的表面涂覆有碳层，在所述石墨层的表面还涂覆有次钒酸锂层。

本发明实施例提供的一种锂离子电池用负极片的制备方法，包括：

在金属集流体表面涂覆碳层，干燥直至所述碳层固化；

在所述碳层表面涂覆钒酸锂层。

本发明实施例提供的一种锂离子电池，包括正极片、隔膜、以及上述任一所述的负极片，所述隔膜间隔在各所述正极片与负极片之间。

由上可见，应用本发明实施例的技术方案，由于在本实施例的锂离子用负极片的碳层的表面还进一步涂覆有LiVO₂层，在LiVO₂的嵌锂电位为0.3V，在传统的负极的碳层表面涂覆该LiVO₂层，可以提高负极极片的电位，本发明人发现即使发生过充或者大电流充电等情况，涂覆有LiVO₂层的负极材料层的嵌锂电位为0.2V(高于0V)，故在负极的表面不会析出锂单质；即使在发生过充或者大电流充电上，负极上会析出锂单质，则析出的锂单质形成在嵌锂电位较低的碳层的表面，即在本实施例中即使有锂单质(俗称锂枝晶)析出的，则析出的锂单质位于碳素涂层与LiVO₂层之间的夹层内，而非位于负极的外表面，故在锂离子电池中应用本实施例技术方案有利于避免锂枝晶与隔膜的接触，避免由于锂枝晶刺穿隔膜而导致锂离子电池短路的风险，有利于提高锂离子电池的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明实施例1提供的一种锂离子电池用负极片的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例2提供的一种锂离子电池的剖面结构示意图。

具体实施方式