[发明专利]一种多层负极极片及其制备方法和应用的锂离子电池

权利要求书

1.一种多层负极极片，其特征在于，包括金属箔集流体，所述金属箔集流体的表面涂布有导电涂层；

所述导电涂层的表面涂布有主体功能层；

所述主体功能层的表面涂布有石墨层。

2.如权利要求1所述的多层负极极片，其特征在于，所述导电涂层包含质量百分比为25％～75％的导电剂和25％～75％的粘合剂；

其中，所述导电剂包括导电炭黑Super P、导电石墨KS-6、碳纤维VGCF和碳纳米管中的至少一种；

所述粘合剂包括丙烯腈多元共聚物LA133、羧甲基纤维素钠、丁苯胶乳SBR和聚偏氟乙烯PVDF中的任意一种。

3.如权利要求1所述的多层负极极片，其特征在于，所述主体功能层包括质量百分比为60％～99％的硬碳、软碳或者两者混合物质，0％～25％的导电剂，0％～5％的羧甲基纤维素钠，以及1％～10％的粘合剂；

其中，所述导电剂包括导电炭黑Super P、导电石墨KS-6、碳纤维VGCF和碳纳米管中的至少一种；

所述粘合剂包括丙烯腈多元共聚物LA133、丁苯胶乳SBR或聚偏氟乙烯PVDF。

4.如权利要求1所述的多层负极极片，其特征在于，所述石墨层包括质量百分比为60％～99％的人造石墨或者天然石墨，0％～30％的导电剂，0％～5％的羧甲基纤维素钠，以及1％～5％的粘合剂；

其中，所述导电剂包括导电炭黑Super P、导电石墨KS-6、碳纤维VGCF和碳纳米管中的至少一种；

所述粘合剂包括丙烯腈多元共聚物LA133、丁苯胶乳SBR或聚偏氟乙烯PVDF。

5.如权利要求1至4中任一项所述的多层负极极片，其特征在于，所述导电涂层的厚度为2～15μm；

所述主体功能层的面密度为石墨层的面密度的1～3.5倍；

所述石墨层的单面面密度为15～30g/cm²。

6.如权利要求5所述的多层负极极片，其特征在于，所述导电涂层的厚度为3～9μm；

所述主体功能层的面密度为石墨层的面密度的2～3倍；

所述石墨层的单面面密度为20～25g/m²。

7.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的多层负极极片。

8.一种多层负极极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将导电炭黑Super P、粘合剂丙烯腈多元共聚物LA133、羧甲基纤维素钠按照1：2.5：0.5的重量比例混合后，作为导电涂层材料，涂覆于金属箔集流体双面上；

第二步、将预设碳材料、导电炭黑Super P、粘合剂丙烯腈多元共聚物LA133、羧甲基纤维素钠混合制成浆料，各成份之间的质量比为96：1：2.5：0.5，按照第一预设单面面密度涂布于一次极片两面，制成二次极片；

第三步、将人造石墨、导电炭黑Super P、粘合剂丙烯腈多元共聚物LA133、羧甲基纤维素钠按照96：1：2.5：0.5的重量比例混合，作为石墨层材料，按照第二预设单面面密度涂布于二次极片的两面，然后在80摄氏度真空干燥12小时，然后碾压、裁切制成多层负极片。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在第一步中，所述导电涂层厚度为4～8μm；

在第二步中，第一预设单面面密度为50～55g/m²的单面面密度；

在第二步中，所述预设碳材料包括硬碳材料、软碳材料或者两者的混合物；

当所述预设碳材料包括硬碳材料和软碳材料的混合物时，所述硬碳材料和软碳材料之间的重量比为1：1；

在第三步中，第二预设单面面密度为15～20g/m²的单面面密度。

10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述金属箔集流体为铜箔。