[发明专利]一种负极极片、其制备方法及锂离子电池

说明书

本发明公开了一种负极极片、其制备方法及锂离子电池。所述负极极片包括记忆合金集流体及位于所述记忆合金集流体表面的负极材料层，所述记忆合金集流体与负极材料层内的负极活性物质接触，所述负极活性物质的粒径D50在3μm‑10μm之间。本发明通过采用记忆合金作为新型的负极箔材，与负极活性物质粒径相配合，可以解决或缓解因活性物质在充放电过程中的体积膨胀而导致的负极活性物质和集流体之间结合力变差的问题，提升电池的循环稳定性和安全性能。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，涉及一种负极极片、其制备方法及锂离子电池，尤其涉及一种包含记忆合金的负极极片、其制备方法及高强度软包锂离子电池。

背景技术

软包电池是一种使用轻便柔软的铝塑膜进行电芯封装的锂离子电池，其内部结构和普通商品化锂离子电池一致，均包含正极、负极、隔膜和电解液。其中负极片上的活性物质一般是涂覆在铜箔上，一方面铜箔在受到外力挤压时，易发生形变和破损；另一方面，铜箔与活性物质界面的结合力不强，在充放电过程中活性物质发生膨胀和收缩，易导致活性物质脱落，电化学性能受到影响。

常见的一些解决方法是对铜箔进行表面改性，比如在铜箔表面涂覆一层微孔PET膜，以增强活性物质与铜箔之间的附着力。如CN109360940A公开了一种锂电池极片微孔箔材的涂布方法，所述方法包括以下步骤：S1：在PET膜上添加聚合物单体，经高温聚合形成改性PET膜；S2：采用带有凸点的胶辊在改性PET膜上滚压，从而使改性PET膜表面形成微孔结构；S3：将微孔箔材粘附在改性PET膜上；S4：涂布，在微孔箔材未粘改性PET膜的一面涂电极材料；S5：将改性PET膜撕下；S6：在微孔箔材撕下改性PET膜后的一面涂电极材料。该方法提升了活性物质与集流体之间的附着力，减少界面电阻，从而降低电池内阻。CN105958009A公开了一种高安全性锂离子电池复合极片及其制备方法和锂离子电池，所述高安全性锂离子电池复合极片包括集流体和活性物质层；所述集流体的一面或两面沿远离所述集流体的方向依次设有底涂层和所述活性物质层；所述底涂层含有高分子微球和石墨烯。本发明的高安全性锂离子电池复合极片，底涂层能降低电解液对集流体表面的腐蚀，提高锂离子电池的循环寿命，还能增大活性物质层与底涂层之间的粘附力，提高其倍率性能。但这些改性方法一般都需要引入一些导电性差的高聚物，这将降低铜箔的导电性，且并不能本质上改善铜箔易变形和破损的问题。

鉴于上述情况，有必要开发一种负极，使其在不影响集流体的导电性前提下，同时提升软包电池的安全性和强度。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种负极极片、其制备方法及锂离子电池，尤其在于提供一种包含记忆合金的负极极片、其制备方法及高强度软包锂离子电池。本发明采用记忆合金集流体作为新型的负极箔材，在不影响集流体导电性的前提下，同时提升软包电池的循环稳定性、安全性和强度。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种负极极片，所述负极极片包括记忆合金集流体及位于所述记忆合金集流体表面的负极材料层，所述记忆合金集流体与负极材料层内的负极活性物质接触，所述负极活性物质的粒径D50在3μm-10μm之间。粒径D50例如3μm、5μm、6μm、7μm、8μm或10μm等。

记忆合金是一种原子排列很有规则、体积变为小于0.5％的马氏体相变合金。这种合金在外力作用下会产生变形，当把外力去掉，在一定的温度条件下，能恢复原来的形状。由于它具有百万次以上的恢复功能，因此叫做“记忆合金”。