[发明专利]负极极片及电池

说明书

本发明提供了一种负极极片及电池，所述负极极片包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面上且包括负极活性物质的负极膜片。所述负极活性物质包括石墨，且所述负极膜片的OI值V_OI与所述负极膜片的压实密度PD之间的关系满足：0.7≤(80/V_OI+43/PD)×PD/V_OI≤21.5，其中，负极膜片的压实密度PD的单位为g/cm³。本发明的电池能同时兼具充电速度快、能量密度高、安全性好以及循环寿命长的特点。

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种负极极片及电池。

背景技术

新能源车要取代传统燃油车，充电速度是必须要攻克的关键技术之一，这也是影响用户体验非常重要的一个指标，为此各大动力电池企业都陆续投入了大量人力和物力资源。在一个特定的动力电池体系中，决定其充电速度的关键是负极。

目前最多的研究集中在负极活性物质设计上，对负极极片设计的关注非常少。大量研究表明，功率性能优秀的负极活性物质若采用不合理的极片设计，未必能达到持续快充的目标，而功率性能一般的负极活性物质若采用合理的极片设计也可达到快充的效果。因此负极活性物质的选择以及负极极片设计是实现快速充电的关键。

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电池，其能同时兼具充电速度快、能量密度高、安全性好以及循环寿命长的特点。

为了达到上述目的，在本发明的第一方面，本发明提供了一种负极极片，其包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面上且包括负极活性物质的负极膜片。所述负极活性物质包括石墨，且所述负极膜片的OI值V_OI与所述负极膜片的压实密度PD之间的关系满足：0.7≤(80/V_OI+43/PD)×PD/V_OI≤21.5，其中，负极膜片的压实密度PD的单位为g/cm³。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种电池，其包括本发明第一方面所述的负极极片。

相对于现有技术，本发明至少包括如下所述的有益效果：

本发明的负极活性物质包括石墨，且通过匹配负极膜片的OI值与负极膜片的压实密度之间的关系，保证负极极片中可供活性离子脱嵌的有效端面较多，有利于活性离子的快速脱嵌，进而保证电池的高安全性以及快速充电需求，同时还能保证电池在大倍率快速充电下仍具有长的循环寿命以及高的能量密度。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的负极极片及电池。

首先说明根据本发明第一方面的负极极片，其包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面上且包括负极活性物质的负极膜片。所述负极活性物质包括石墨，且所述负极膜片的OI值V_OI与所述负极膜片的压实密度PD之间的关系满足：0.7≤(80/V_OI+43/PD)×PD/V_OI≤21.5，其中，负极膜片的压实密度PD的单位为g/cm³。

通常，在电池充电过程中，对于负极极片来说需要经过如下的3个电化学过程：(1)从正极活性物质中脱出的活性离子(例如锂离子、钠离子等)进入电解液中，并随着电解液进入负极膜片孔道内部，完成活性离子在孔道内部的液相传导，液相传导包括液相扩散与电迁移；(2)活性离子与电子在负极活性物质表面完成电荷交换；(3)活性离子从负极活性物质表面固相传导至负极活性物质晶体内部。