[发明专利]导电胶层、负极涂层极片与倍率型锂离子动力电池

说明书

本发明公开了一种导电胶层、负极涂层极片与倍率型锂离子动力电池。所述导电胶层包括导电剂、粘结剂和陶瓷粉，以所述导电胶层的重量为100％计，所述导电剂的重量占比为80％～90％，所述粘结剂的重量占比为2％～15％，所述陶瓷粉的重量占比为2％～10％。将其设置于负极片表面，不仅可以防止负极片分切时，分切处应力释放引起极片分切边缘掉粉问题，还可以解决倍率型电芯负极片面密度小造成的负极表面颗粒问题，将其设置在倍率型负极片表面组成负极，可以获得良好的导电性和离子快速脱嵌性能，可以有效减少电池自放电，降低电池阻抗，提升电池的倍率性能，延长电池循环性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，涉及一种导电胶层、负极涂层极片与倍率型锂离子动力电池。

背景技术

倍率型锂离子动力电池主要应用包括48V启停电源用锂离子电池，此锂离子电池主要特征为功率性能要求高，在极低温度需进行持续大倍率放电工作。其中电极设计作为电芯的重要组成部分，其对电芯的高倍率性能起到决定性作用。高倍率性能意味着锂离子能在快速在电池正负极及间来回快速穿梭，其中锂电池的负极设计起关键性作用。

锂电池负极包括负极活性物质，导电剂，粘结剂及分散剂等电极材料。48V启停电源用锂离子电池负极活性物质常选用中间相碳微球、单颗粒人造石墨、硬碳、软碳等倍率型石墨，同时为了满足电池大倍率充放电性能需求，所选用石墨粒径小，同时石墨进行软碳包覆碳化处理，其D50≤7μm，石墨微粉多，表面积大。负极石墨制作成负极片后，极片分切制作电芯时，极片容易掉粉，组装成电芯时造成电芯短路。CN105140460A公开了一种用于防止负极边缘掉粉的涂布和分切设计方法，通过将涂布主区域在横向上分区成区域A和区域B，并通过区域B的厚度的逐渐变化可以改善该部分在分切时的边缘受力不均的情况，避免分切边缘因受力不均而产生物料脱落的情况。CN206271808U公开了一种防止掉粉与毛刺的极片分切装置，通过对分切机构的结构进行改进，在切割极片时，切刀的两侧极片分别由压片框一和压片框二压着，在切割时便减少了毛刺的产生，提高了极片切割工艺的质量。但是上述方法均是从切割方法和设备的角度进行改进，工业化具有一定的局限性，提供一种无需改变分切工艺和设备而仅仅是对极片进行改进的方法具有重要意义。关于极片的改进方法，为了提升石墨间粘结，防止极片掉粉，需要增大粘结剂用量，同时，大比表小颗粒石墨在浆料中分散性能差，需要增加分散剂用量。粘结剂及分散剂增加，导致石墨颗粒包裹面积增大，锂离子进出石墨层间的通道变小，从而恶化负极功率性能。

此外，为了满足48V启停电源用锂离子高功率性能要求，此电池负极极片面密度小，单面面密度小，通常为35～50g/m²，涂布后负极极片单面活性物质层为30～45μm。通常此类石墨粉最大粒径Dmax≤25μm，浆料中微团聚石墨粉或大粒径石墨容易在负极片中形成颗粒，造成电芯微短路。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种导电胶层、负极涂层极片与倍率型锂离子动力电池。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于负极的导电胶层，所述导电胶层包括导电剂、粘结剂和陶瓷粉，以所述导电胶层的重量为100％计，所述导电剂的重量占比为80％～90％，所述粘结剂的重量占比为2％～15％，所述陶瓷粉的重量占比为2％～10％。

本发明的导电胶层中，以所述导电胶层的重量为100％计，所述导电剂的重量占比为80％～90％，例如80％、81％、82％、83.5％、85％、86％、88％或90％等；所述粘结剂的重量占比为2％～15％，例如2％、3％、5％、6％、8％、10％、12％、13％或15％等；所述陶瓷粉的重量占比为2％～10％，例如2％、3％、5％、6％、8％或10％等。