[实用新型]负极极片及锂离子电池

说明书

本实用新型属于锂离子电池技术领域，更具体地说，是涉及一种负极极片及锂离子电池。该负极极片包括集流体及覆盖于集流体表面的敷料层，集流体具有主体部和设置于主体部两侧部的边缘部，敷料层包括中部层和设置于中部层两侧部的边缘层，边缘层的内边缘紧贴中部层的外边缘，中部层对应覆盖主体部，边缘层对应覆盖边缘部，边缘层的单位面积负极容量高于中部层的单位面积负极容量，中部层的单位面积负极容量与预设单位面积负极容量相等，如此，敷料层边缘层的负极容量增大，即使边缘层的外边缘的厚度因浆料流动而减小，也能确保边缘层的负极容量不低于设计负极容量，避免负极极片的负极容量降低，从而有效降低负极极片的析锂风险，提高安全性能。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，更具体地说，是涉及一种负极极片及锂离子电池。

背景技术

在诸多的化学储能产品中，锂离子电池其具有高能量密度、高功率密度以及长使用寿命等特点，表现出极大的市场优势，在各类便携式电子产品中诸如手机、平板、电子手表等广泛应用，近年来，随着锂离子电池技术的不断完善和发展，其在电动车领域等需要大规模储能的领域应用及需求也日趋增长。然而，现有技术的锂离子电池在使用过程中仍然存在一些缺陷，比如传统的负极极片易发生析锂现象等，一旦发生析锂现象，析出来的金属锂会被氧化成锂离子，造成电池容量衰减，电池储能密度降低，此外，析出来的金属锂形成锂枝晶，枝晶持续生长可能会刺破隔膜，从而诱发电池短路，对锂离子电池的寿命和安全产生不可逆的影响，严重时甚至可能引发安全事故。

制作正负极极片过程中，在集流体表面涂覆活性物质浆料时，由于浆料是具有一定流动性的固液混合物，因此，涂覆的浆料向集流体边缘流动延伸并会在集流体的边缘处出现边缘流延区域，进而导致集流体边缘处的浆料涂覆厚度小于设计涂覆厚度，电芯卷绕后正负极极片边缘区域的NP比值(单位面积负极容量/单位面积正极容量)降低，导致负极极片边缘存在较大的析锂风险，此外，由于极片边缘一般具有更大的电流密度，其也会加快锂在负极极片边缘的沉积速度从而加速析锂现象的发生。为解决这一问题，制作极片时，会设计负极极片尺寸稍大于正极极片尺寸，即正负极极片之间设计余量尺寸，但是，为确保电芯的正常卷绕，正负极极片的尺寸不宜相差过大，然而，涂敷浆料时在负极极片边缘因流延而变薄的尺寸远大于正负极极片之间能够预留的余量尺寸，仍然无法有效避免负极极片发生析锂。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种负极极片及锂离子电池，以解决现有技术中的锂离子电池易在负极极片边缘发生析锂的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种负极极片，包括集流体及覆盖于集流体表面的敷料层，集流体包括位于中间部位的主体部和沿长度方向设置于主体部相对两侧部的边缘部，敷料层包括中部层和沿长度方向设置于中部层相对两侧部的边缘层，中部层对应覆盖主体部，边缘层对应覆盖边缘部，边缘层的单位面积负极容量高于中部层的单位面积负极容量，中部层的单位面积负极容量与预设单位面积负极容量相等。

通过采用上述技术方案，将敷料层分为中部层和边缘层，中部层对应覆盖集流体的主体部，边缘层对应覆盖集流体的边缘部，由于边缘层的单位面积负极容量高于中部层的单位面积负极容量，即使边缘层的外边缘的厚度因浆料流动而逐渐减小，也能确保边缘层的负极容量不低于设计负极容量，从而能够减少负极极片由于敷料层边缘区域因流延或边缘效应而造成的负极容量不足，降低负极极片的析锂风险。

可选地，边缘层内活性物质的克容量高于中部层内活性物质的克容量。

通过采用上述技术方案，通过选择高克容量的活性物质，来确保边缘层的单位面积负极容量高于中部层的单位面积负极容量，边缘层及中部层的单位面积负极容量的控制依靠活性物质的选择即可实现，单位面积负极容量的实际控制更加方便。