[发明专利]一种锂离子电池负极以及锂离子电池

说明书

本发明属于一种锂离子电池负极以及锂离子电池；包括负极集流体以及设在负极集流体表面的负极涂层，负极涂层的D002峰的半高宽W范围在0.11°～0.17°，负极涂层的压实密度ρ范围在1.1g/m³～1.8g/m³，且半高宽W和压实密度ρ乘积范围在0.12～0.30；通过限定负极涂层的D002峰的半高宽W范围、负极涂层的压实密度ρ范围以及半高宽W和压实密度ρ乘积范围来实现对负极涂层和锂离子电池负极的制备，可以到最大限度提高负极材料的电化学反应活性，不仅提高了负极材料的首次容量发挥，而且提高了电池的瞬间放电倍率性能和大电流放电循环性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池生产技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极以及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有输出电压高，比能量高，放电电压平稳，循环寿命长的特点。所以锂离子电池已经广泛应用于笔记本电脑，数码相机，手机领域。并越来越多的在动力领域、储能领域得到了应用。动力领域和储能领域不同于数码领域单个用电器能量在几瓦时至几十瓦时，他们往往需要几十千瓦时，甚至更高能量，单台成本较高，因此对电池的循环寿命也提出了越来越高的要求，而且动力领域对锂离子电池的瞬间倍率性能要求越来越高。

目前动力锂离子电池有方形电池、圆柱电池；有液态电池、有聚合物电池；无论哪一种电池都存在自身过热的问题，锂离子电池如果自身过热，不仅仅会造成电池自身热失控，还会冒烟、起火，甚至爆炸，并引起火灾，造成很多不必要的损失，现有技术主要通过改变电池结构、采用阻燃电解液、凝胶电解液、材料包覆、添加导电剂等手段来防止电池出现热失控，但是上述方法往往会导致电池能量密度发生变化，影响电池大电流放电循环性能和瞬间倍率放电性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种安全性能高、大电流放电性能和瞬间倍率放电性能好的锂离子电池负极以及锂离子电池。

本发明的目的是这样来实现的：该负极包括负极集流体以及设在负极集流体表面的负极涂层，所述负极涂层的D002峰的半高宽W范围在0.11°～0.17°，负极涂层的压实密度ρ范围在1.1g/m³～1.8g/m³，且半高宽W和压实密度ρ乘积范围在0.12～0.30。

优选地，所述半高宽W和压实密度ρ乘积范围在0.15～0.30。

优选地，所述负极涂层包括石墨、导电剂和粘结剂；所述负极集流体为厚度5μm～15μm的铜箔、镍箔或者高分子导电膜之一。

优选地，所述石墨包括人造石墨、天然石墨、表面改性石墨、中间项碳微球和硅碳负极中的一种或几种的混合物，石墨与负极涂层的质量比为92～97∶100。

优选地，所述石墨的平均粒径D50为5μm～25μm。

优选地，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚酰亚胺中的一种或者几种的混合物；所述粘结剂与负极涂层的质量比为2～5∶100。

优选地，所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纤维、纳米碳管、石墨烯中的一种或者几种混合物；所述粘结剂与负极涂层的质量比为0.5～3∶100。

另一方面本发明还提供了一种锂离子电池，包括本发明所提供的锂离子电池负极、锂离子电池正极、电解液及隔膜。

优选地，所述锂离子电池正极包括正极涂层和正极集流体，正极涂层包括含锂金属氧化物、导电剂和粘结剂；含锂金属氧化物为镍钴锰酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴铝酸锂中的一种或者几种混合物；含锂金属氧化物与正极涂层的质量比为90～98∶100；粘结剂为聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯之一；粘结剂与正极涂层的质量比为1～8∶100；导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纤维、纳米碳管、石墨烯中的一种或者几种混合物；导电剂与正极涂层的质量比为0.5～2∶100。