[发明专利]一种提升锂离子电池快充能力的负极片及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种提升锂离子电池快充能力的负极片及其制备方法和用途，所述负极片包括集流体、负极层和铜网，所述铜网与集流体用镍带连接，所述铜网的设置缩短了锂离子在负极层脱嵌的距离，并且降低了负极片的极化，从而提升了负极片的动力学性能。同时可以在一定程度上增大负极活性物质载量，提升电池能量密度。本发明的锂离子电池负极片操作简单，易于商业化，对于改善电池快充能力以及解决高负极面密度动力学不足问题效果显著。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种提升锂离子电池快速充电能力的负极片及其制备方法和用途。

背景技术

随着数码产品的不断普及，锂离子电池得到快速的发展。现如今，人们对消费类电子产品尤其是手机、笔记本电脑以及电动汽车的需求越来越高，不仅对锂离子电池的能量密度要求越来越高，而且对电池的充电速度要求也越来越高，这给锂离子电池带来了很大挑战。

为了提高锂离子电池的能量密度，各电池厂商普遍采用的措施：一方面是寻求高容量负极，比如硅负极等，但是硅负极的首次充电效率低、循环寿命短以及循环膨胀大等问题难以解决，且硅负极由于导电性差的问题，很难支持快速充电；另一方面是进一步提高石墨压实密度，面临的问题是石墨高压实密度下动力学性能急剧下降；再一方面是增加极片涂层厚度，即增加活性物质的载量，此方法容易导致电池极化增大，动力学严重不足的问题。

因此，解决电池高能量密度下的快速充电性能成为电池厂商的首要任务。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提升锂离子电池快充能力的负极片及其制备方法和用途，所述负极片包括集流体、铜网和负极层；所述集流体一侧或两侧表面设置至少一层铜网和至少两层负极层，所述至少两层负极层和所述至少一层铜网依次设置在集流体表面。所述负极片的使用可以缩短锂离子在负极片的嵌入路径，同时减小极化，提高负极片高面密度下的动力学，进而提升电池快充体系下的体积能量密度。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种负极片，所述负极片包括集流体、铜网和负极层；

所述集流体一侧或两侧表面设置至少一层铜网和至少两层负极层，所述至少两层负极层和所述至少一层铜网依次交替设置在集流体表面。

根据本发明，所述至少两层负极层和所述至少一层铜网按负极层、铜网、负极层、铜网、……、负极层的顺序依次交替设置在集流体表面，且最外层为负极层。

根据本发明，所述集流体一侧或两侧表面设置至少一层铜网和至少两层负极层，优选为两侧表面。

根据本发明，所述集流体一侧或两侧表面设置1-10层铜网和2-11层负极层，例如设置1-8层铜网和2-9层负极层，例如设置1-6层铜网和2-7层负极层，设置1-4层铜网和2-5层负极层，例如设置1-3层铜网和2-4层负极层，例如设置1-2层铜网和2-3层负极层。

示例性地，所述负极片包括集流体、铜网、负极层X和负极层Y，所述集流体一侧或两侧表面设置负极层X，所述负极层X表面设置铜网，所述铜网表面设置负极层Y。

示例性地，所述负极片包括集流体、铜网A、铜网B、负极层X、负极层Y和负极层Z，所述集流体一侧或两侧表面设置负极层X，所述负极层X表面设置铜网A，所述铜网A表面设置负极层Y，所述负极层Y表面设置铜网B，所述铜网B表面设置负极层Z。

根据本发明，所述负极层是通过包括如下组分的原料制备得到的：

(a)负极活性材料70-99.95wt％；(b)导电剂0-10wt％；(c)粘结剂0.05-10wt％；(d)增稠剂0-10wt％。