[发明专利]一种负极极片及含该负极极片的锂离子电池

说明书

本发明提供了一种负极极片及含该负极极片的锂离子电池。本发明的负极极片中采用负极活性物质、导电剂、粘结剂和助剂(式1所示的化合物)，将上述物质溶于溶剂中，均匀混合后，在负极集流体表面进行涂布，经过烘干后，即可得到本发明的负极极片。所述助剂(式1所示的化合物)由于分子量小、聚合物链段短，因此能够与负极活性物质、导电剂、粘结剂充分混合，且助剂(式1所示的化合物)在常温下为粘稠液态、半固态或固态，其可以充分接触负极中的各个组分并浸入极片内部孔隙中，即本发明的助剂可以在负极活性物质表面成膜，能够有效改善硅负极循环过程中的内阻增加，提升循环寿命。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种负极极片及含该负极极片的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有循环寿命长，自放电率小，绿色环保等优点，锂离子电池已广泛用于数码产品、电动汽车等领域。锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液构成，现有锂离子电池内部中的负极材料主要是石墨，但是其组装的电池的能量密度不高，对电池的能量密度迫切追求的今天，如何提高电池的能量密度显得尤为重要。锂离子电池中超薄金属负极，具有体积小、质量轻、与锂离子相容性好等优点，在高能量密度锂离子电池中具有良好的应用前景。

金属负极在锂离子电池化成时，电解液在金属负极表面可以形成稳定的固态界面膜，该固态界面膜能有效阻隔金属和溶剂的接触且能顺利通过锂离子，阻隔金属界面和电解液持续反应。常规锂离子电池的电解液中溶剂和添加剂在金属界面形成的固态界面膜结构不稳定，会导致电解液中溶剂和添加剂持续消耗，影响电池性能，尤其是在电池充放电过程中，在金属界面形成的固态界面膜结构不稳定，固态界面膜在金属表面不断溶解和生成，将直接导致电解液中的溶剂和添加剂的持续消耗，导致金属表面固态界面膜的不断增厚，电池内阻的不断增大，副反应加剧，直接降低电池性能，如何有效改善固态界面膜结构，形成稳定结构的固态界面膜，提升电池的性能，显得尤为重要。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明提供了一种负极极片及含该负极极片的锂离子电池，该负极极片能有效改善固态界面膜的稳定性，提升锂离子电池的循环性能性能。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种负极极片，所述负极极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体一侧或两侧表面的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性物质、导电剂、粘结剂和助剂，其中，所述助剂选自如下式1所示化合物中的至少一种：

R₁-R-M-R’-R’₁ 式1

式1中，M选自聚苯醚链段、聚乙二醇链段、聚乙二硫醇链段、聚碳酸酯链段、聚丙二醇链段或聚硅醚链段；R₁和R’₁为封端基团，且R₁和R’₁中至少一个包括碳碳双键或碳碳三键作为端基；R和R’为连接基团。

常规电池体系中随着电池充放电的进行，锂离子会与负极材料发生氧化还原、嵌入和脱出、合金化和去合金化反应，导致负极界面不断生成固态界面膜，且消耗大量的溶剂和添加剂。本发明采用含有碳碳双键或碳碳三键的助剂作为添加剂，碳碳双键或碳碳三键在低电位情况下发生电化学聚合，在负极表面形成稳定的固态界面膜，有效减少负极表面副反应的发生，降低电池循环过程中内阻增加，提升电池循环性能。