[发明专利]一种负极极片、其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种负极极片、其制备方法和用途。所述负极极片包括集流体和依次设置于集流体表面的活性材料层和绝缘安全涂层；所述绝缘安全涂层包括粗化后的陶瓷颗粒。本发明所述绝缘安全涂层包括粗化后的陶瓷颗粒，粗化后的陶瓷颗粒能更紧密的粘附在负极活性物质表面，防止陶瓷颗粒出现不均匀的密集堆积，进而解决涂覆不均匀的问题；本发明通过在负极极片表面涂覆绝缘安全涂层，使得负极析锂发生在安全涂层与负极界面之间，从而阻止锂枝晶直接与隔膜接触，防止锂枝晶刺穿隔膜导致锂离子电池发生内短路。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种负极极片、其制备方法和用途。

背景技术

近几年来，锂离子电池因具有能量密度高、输出电压高、自放电率低、使用寿命长、无记忆效应和环境友好等优异特点而获得了人们极大的关注，发展突飞猛进，市场份额不断扩大，占据了主导地位。其广泛应用于消费类电子、电动工具等移动电子终端设备。另外，石油能源越来越紧缺，中国对汽车的耗油量要求不断降低，锂离子电池应用在电动汽车、的需求也不断扩大。锂电池产业不仅发展成为我国新能源材料领域的主流产业，也是世界各国技术竞赛的主题之一。

随着现代移动电子设备、通讯设备和动力电池产业的迅速发展，对锂离子电池能量密度的要求越来越高，锂电池的安全性问题也越来越严峻。目前已知的，包括在电子产品、电动汽车和飞机上，发生的电池着火或者爆炸等的安全事故中，电池内短路是主要原因，当发生内短路时，电池初期温度升高，导致隔膜发生热收缩，使电池发生大面积短路，而短时间内释放大量的热，导致电池热失控而燃烧或爆炸。

现有技术中针对于电池内短路的解决方案，主要是在正极极片或正极集流体铝箔上进行涂覆。CN107749457A公开了一种含正极陶瓷涂层的锂离子电池，其在正极的活性物质层表面以及正极极耳的根部表面设有陶瓷涂层。CN104332658A公开了一种高安全性能锂离子电池，所述的正极片包括正极集流体和正极涂覆区，所述的正极涂覆区为在正极集流体上涂覆正极活性材料层，所述的负极片包括负极集流体和负极涂覆区，所述的负极涂覆区为在负极集流体上涂覆负极活性材料层，所述正极集流体设置有正极空白区，所述的正极涂覆区末端部涂覆陶瓷涂层。以上方法虽然可以改善电池穿钉，但难以改善由负极析锂产生锂枝晶刺穿隔膜导致的锂离子电池内短路问题。

因此，本领域需要对现有的极片结构作进一步的改进，以提高电池的安全性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种负极极片、其制备方法和用途。本发明通过在负极极片表面涂覆绝缘安全涂层，使得负极析锂发生在安全涂层与负极界面之间，从而阻止锂枝晶直接与隔膜接触，防止锂枝晶刺穿隔膜导致锂离子电池发生内短路的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种负极极片，所述负极极片包括集流体和依次设置于集流体表面的活性材料层和绝缘安全涂层；所述绝缘安全涂层包括粗化后的陶瓷颗粒。

本发明通过在负极极片表面涂覆绝缘安全涂层，使得负极析锂发生在安全涂层与负极界面之间，从而阻止锂枝晶直接与隔膜接触，防止锂枝晶刺穿隔膜导致锂离子电池发生内短路。

本发明所述绝缘安全涂层包括粗化后的陶瓷颗粒，粗化后的陶瓷颗粒能更紧密的粘附在负极活性物质表面，防止陶瓷颗粒出现不均匀的密集堆积，进而解决涂覆不均匀的问题。

优选地，所述粗化后的陶瓷颗粒粒径为50nm～2μm，优选为200nm～1.5μm，进一步优选为500nm～1μm，例如80nm、100nm、150nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm或1.9μm等。