[发明专利]一种复合负极片及锂离子电池

说明书

一种复合负极片及锂离子电池，所述复合负极片，包括集流体，所述集流体的表面设置有复合涂层，所述复合涂层包括设置于所述集流体上的第一涂层和设置于所述第一涂层上的第二涂层，所述第一涂层中的负极活性物质包含有石墨和硅基材料中的至少一种，所述第二涂层中的负极活性物质包含有无定形碳材料，以及石墨和硅基材料中的至少一种。本发明利用不同的负极活性材料的特点，将多种负极活性材料混合制成负极片的复合涂层，通过不同的负极活性材料的协同作用，来提升锂离子电池的能量密度性能、长循环寿命性能及快速充电性能，实现了高克容量和动力学性能的兼顾，具有较佳的低温充电能力。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，更具体地说，涉及一种复合负极片及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池作为动力来源，已在手机、相机、笔记本电脑等消费类数码产品中得到了广泛的应用，而且新能源政策的推广，也在汽车、人工智能等产品上也得到进一步的应用。随着锂离子电池的大范围应用普及，市场对锂离子电池的要求也不断提高，尤其是为了解决乘用车的续航里程、充电时间及质保寿命等痛点问题，对动力锂离子电池的能量密度、循环寿命以及循快速充电能力提出了更高的要求。

目前动力锂离子电池的快充能力受限于极片设计，尤其在很高能量下的快充能力，负极极片设计难度很高。高能量密度的极片一般厚度设计较厚，但极片厚度大时就会影响其循环性能或快充性能，如果想要提升电池的快充性能，就要将负极片的容量设计比较小、厚度设计比较薄，这又与高能量密度要求背道而驰，因此，如何使负极片既能满足高能量密度需求又能满足快充性能需求是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以兼顾电池的高能量密度性能和快充性能的复合负极片及锂离子电池。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

一种复合负极片，包括集流体，所述集流体的表面设置有复合涂层，所述复合涂层包括设置于所述集流体上的第一涂层和设置于所述第一涂层上的第二涂层，所述第一涂层中的负极活性物质包含有石墨和硅基材料中的至少一种，所述第二涂层中的负极活性物质包含有无定形碳材料，以及石墨和硅基材料中的至少一种。

进一步的，所述第一涂层中的负极活性物质还包含有无定形碳材料，所述第一涂层中无定形碳材料的含量小于所述第二涂层中无定形碳材料的含量。

进一步的，所述复合涂层中石墨、硅基材料及无定形碳材料的含量为：50％≤石墨≤100％，0％≤硅基材料≤30％，0％＜无定型碳材料≤50％。

进一步的，所述第一涂层和所述第二涂层之间设置有至少一层中间涂层，所述中间涂层中的负极活性物质包含有石墨、硅基材料和无定形碳材料中的至少一种。

进一步的，所述中间涂层中的负极活性物质包含有无定形碳材料，所述中间涂层中无定形碳材料的含量小于所述第二涂层中无定形碳材料的含量。

进一步的，所述复合涂层中各涂层的孔隙率为20％～50％。

进一步的，所述第一涂层的孔隙率小于所述第二涂层的孔隙率。

进一步的，所述第二涂层的孔隙率最大。

进一步的，所述第二涂层的厚度大于所述复合涂层总厚度的1/4。

本发明还提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片及隔膜，所述负极片为前述复合负极片。