[发明专利]负极极片及锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种负极极片及锂离子电池。

背景技术

随着锂离子电池的普及程度越来越高，应用范围越来越广，人们普遍对锂离子电池的低温性能、功率性能以及快速充电能力提出了更高的要求。一般来说要解决这样的问题通常有两种方案。一种方案是更换电化学体系的设计，包括正极片、负极片、电解液。但是关键材料的重新设计涉及到大量工艺技术的匹配，项目开发过程漫长，人力成本投入高，风险很大。另一种方案是降低极片活性物质的涂布重量以及压实密度。但是降低活性物质的涂布重量以及压实密度很大程度上牺牲了电池的能量密度。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种负极极片及锂离子电池，其能迅速改善锂离子电池的低温性能、功率性能以及大电流快充充电循环性能。

为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种负极极片，其包括：负极集流体；以及负极膜片，形成于所述负极集流体的一侧或两侧。所述负极膜片包括：内侧活性物质层，位于所述负极集流体上并与所述负极集流体相邻，包含能够脱嵌锂离子的负极活性物质；以及外侧功能层，位于所述内侧活性物质层上且位于所述负极膜片的最远离所述负极集流体的一侧，所述外侧功能层包括Super P以及粘结剂，且不包含能够脱嵌锂离子的负极活性物质。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种锂离子电池，其包括根据本发明一方面所述的负极极片。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的负极极片改善了极片界面电子传导与离子传导，改善了负极极片的孔道分布，因此能在基本不牺牲能量密度的情况下很大程度提高锂离子电池的低温性能、功率性能以及大电流快充充电循环性能。

本发明的负极极片的制备方法简单、成本低廉、易于量产，有极大的经济效益。

本发明的负极极片适用于高功率电芯以及有快充需求的电芯。

附图说明

图1为本发明的负极极片的结构示意图，其中，1为负极集流体，2为内侧活性物质层，3为外侧功能层。

图2为实施例1-5与对比例1-3的锂离子电池的循环测试曲线。

图3为实施例1-5与对比例1-3的锂离子电池的低温放电直流电阻。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的负极极片及锂离子电池。

首先说明根据本发明第一方面的负极极片。

参照图1，根据本发明第一方面的负极极片，包括：负极集流体1；以及负极膜片，形成于所述负极集流体的一侧或两侧。所述负极膜片包括：内侧活性物质层2，位于所述负极集流体1上并与所述负极集流体1相邻，包含能够脱嵌锂离子的负极活性物质；以及外侧功能层3，位于所述内侧活性物质层2上且位于所述负极膜片的最远离所述负极集流体1的一侧，所述外侧功能层3包括Super P以及粘结剂，且不包含能够脱嵌锂离子的负极活性物质。负极集流体1是用于传输电荷的导体，可为铜等金属箔。

在根据本发明第一方面所述的负极极片中，外侧功能层3中的Super P是锂离子电池常用的导电剂，其与活性材料有很好的接触性能和电子传导性能，因此外侧功能层3能有效改善极片界面电子传导，从而提高锂离子电池的动力学性能。

在根据本发明第一方面所述的负极极片中，Super P的表面具有较高的活性，具有很好的电解液浸润性，相比活性材料其吸收电解液的能力更强，因 此外侧功能层3还能有效改善极片界面离子传导，从而提高锂离子电池的动力学性能。

在根据本发明第一方面所述的负极极片中，对传统的负极极片来说，含有石墨负极活性物质的活性物质层在过辊冷压时由于压力传导不均衡导致极片接近表面层的地方过压，从而孔道大量压死，在大倍率电流下的极化增大。而Super P是无定形碳材料，硬度高，在过辊冷压时可缓冲压力传导，改善负极极片的孔道结构，降低大倍率电流下的液相极化，从而提高锂离子电池的动力学性能。

在根据本发明第一方面所述的负极极片中，所述外侧功能层3中的粘结剂选自羧甲基纤维素钠(CMC)、LA水性粘结剂以及SBR中的一种或几种。所述LA水性粘结剂可为LA-133。

在根据本发明第一方面所述的负极极片中，Super P在所述外侧功能层3中的重量百分比为40％～69％。

在根据本发明第一方面所述的负极极片中，所述外侧功能层3可包括Super P、CMC以及LA-133，三者的重量百分比为(40％～69％):(1％～10％):(30％～50％)。