[发明专利]一种电池

说明书

本发明公开了一种电池，该电池包括负极片，负极片包括集流体及设于集流体表面的活性物质层，活性物质层包括天然石墨，0%SOC时，天然石墨的内界面和外界面的总长度为L₁，100%SOC时，天然石墨的内界面和外界面的总长度为L₂，L₁与L₂满足1＜L₂/L₁＜1.8。本发明的天然石墨具有较少的内外界面，不易与电解液发生副反应，其用于锂离子电池中，能够有效提高锂离子电池的循环寿命，并抑制负极片的膨胀。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电池。

背景技术

锂离子电池由于具有高比能量、无记忆效应、循环寿命长等优点被广泛应用于3C数码、电动工具、航天、储能、动力汽车等领域。负极材料是锂离子电池的重要组成部分，其对电池的成本和性能均有重要影响。

球形天然石墨是常见的负极材料，其是由鳞片石墨球化卷曲得到。鳞片石墨在球化过程中会产生包括开孔和闭孔的孔隙，且鳞片石墨卷曲折叠、紧密堆叠不仅会在其内部造成一定程度的应力集中，而且得到的球形天然石墨片层之间无化学键连接，在锂离子电池充放电循环过程中，石墨片层不断膨胀释放部分应力后会使内部孔隙增多，且球形天然石墨会逐步开裂以至于露出更多的界面与电解液接触，导致球形天然石墨与电解液的副反应加剧，使锂离子电池的容量迅速衰减，循环寿命大幅降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池，由此解决锂离子电池循环寿命低的问题。

根据本发明的发明目的，提供一种电池，包括负极片，负极片包括集流体及设于集流体表面的活性物质层，活性物质层包括天然石墨， 0%SOC时，天然石墨的内界面和外界面的总长度为L₁，100%SOC时，天然石墨的内界面和外界面的总长度为L₂，L₁与L₂满足1＜L₂/L₁＜1.8；

其中，内界面的长度为天然石墨颗粒内部孔隙长度之和，外界面的长度为天然石墨颗粒外缘周长之和；

其中，SOC表示荷电状态，主要用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值。

本发明通过控制天然石墨的内界面和外界面的长度，使得天然石墨在循环过程中材料释放应力后还可以保持较高的结构稳定性，该天然石墨具有较少的内界面和外界面，在电池循环测试时，天然石墨与电解液的副反应减少，因此，电池容量不易衰减，循环性能提高，且由于副反应的减少导致产气减少，负极片膨胀减小。

附图说明

图1为实施例1中制备的负极片经氩离子抛光处理后3000倍数SEM图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。

本发明中，CMC为羧甲基纤维素钠，SBR为丁苯橡胶，PVDF为聚偏二氟乙烯，NMP为N-甲基吡咯烷酮，EC为碳酸乙烯酯，EMC为碳酸甲乙酯，DEC为碳酸二乙酯，DMC为碳酸二甲酯。

本发明中，内界面、外界面及其长度定义如下：参阅图1，内界面为负极活性材料颗粒的内部孔隙，外界面为负极活性材料颗粒的外缘。内界面的长度为负极活性材料颗粒内部孔隙长度之和，外界面的长度为负极活性材料颗粒外缘周长之和，单位为μm。

实施例1

1）负极活性材料制备

a、密实化处理：取粒径D50为8μm的球形天然石墨投入冷等静压机中，以1MPa/s的速率升至50MPa，保压20min，再以1MPa/s的速率降至常压，得到块状石墨，然后将该块状石墨解聚打散，得到密实化球形石墨；