[发明专利]负极极片及电池

说明书

本发明提供了一种负极极片及电池，所述负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上且包括负极活性材料的负极膜片，所述负极膜片满足：6.0≤PD×Dv50≤32.0以及0.2≤PD/Dn10≤12.0。本发明的负极极片具有优异的动力学性能，本发明的电池兼具优异的动力学性能以及长的循环寿命。

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种负极极片及电池。

背景技术

可充电电池具有重量轻、能量密度高、无污染、无记忆效应、使用寿命长等突出特点，因而被广泛应用于手机、电脑、家用电器、电动工具等领域。其中，充电时间越来越受到终端消费者的重视，也是限制可充电电池普及的重要因素。

从技术原理来说，电池快速充电技术的核心是通过化学体系调和及设计优化来提升离子在正负极间的移动速度。如果负极无法承受大电流充电，在电池快速充电时离子会在负极表面直接还原析出而不是嵌入负极活性材料中，同时在电池快速充电时负极表面还会产生大量副产物，影响电池的循环寿命和安全性。因此，电池快速充电技术的关键在于负极活性材料以及负极极片的设计。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种负极极片及电池，所述负极极片具有优异的动力学性能，所述电池兼具优异的动力学性能以及长的循环寿命。

为了达到上述目的，在本发明的第一方面，本发明提供了一种负极极片，其包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上且包括负极活性材料的负极膜片，所述负极膜片满足：6.0≤PD×Dv50≤32.0以及0.2≤PD/Dn10≤12.0。其中，PD为负极膜片的压实密度，单位为g/cm³；Dv50为负极活性材料累计体积百分数达到50％时所对应的粒径，单位为μm；Dn10为负极活性材料累计数量百分数达到10％时所对应的粒径，单位为μm。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种电池，其包括本发明第一方面所述的负极极片。

相对于现有技术，本发明至少包括如下所述的有益效果：本发明通过调节负极膜片的压实密度PD与负极活性材料的粒径Dv50、Dn10之间的关系，得到了兼具动力学性能优异以及快速充电下循环寿命长特点的电池。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的负极极片及电池。

首先说明根据本发明第一方面的负极极片，其包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上且包括负极活性材料的负极膜片，所述负极膜片满足：6.0≤PD×Dv50≤32.0以及0.2≤PD/Dn10≤12.0。其中，PD为负极膜片的压实密度，单位为g/cm³；Dv50为负极活性材料累计体积百分数达到50％时所对应的粒径，单位为μm；Dn10为负极活性材料累计数量百分数达到10％时所对应的粒径，单位为μm。

在电池充电过程中，对于负极极片来说，需要经过如下的3个电化学过程：(1)正极活性材料脱出的离子(例如锂离子、钠离子等)进入电解液中，经由负极多孔电极的孔道液相扩散并迁移到负极活性材料表面；(2)离子与电子在负极活性材料表面发生电荷交换；(3)离子进入负极活性材料体相内部并进行固相扩散和积累。其中，电荷交换过程是相当重要的一个步骤，电荷交换电阻越小说明电化学反应的速度越快，负极极片的动力学性能越好，越有利于电池快速充电能力的提升。通常，影响电荷交换电阻的因素包括负极极片整体的电子电导和离子电导。