[发明专利]提高高电压锂电池循环性能的负极极片及制备方法和应用

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种提高高电压锂电池循环性能的负极极片及制备方法和应用。制备方法包括步骤1：在负极集流体长涂膏面先涂覆涂层B，再在涂层B上涂覆涂层A；步骤2：在负极集流体短涂膏面先涂覆涂层B，再在涂层B上涂覆涂层A；涂层A的浆料按质量百分比包括77.2％～97.01％的硅碳负极、0.48％～19.5％人造石墨、0.5％～1.0％导电剂、1.5％～3.0％粘结剂；涂层B的浆料按质量百分比包括77.2％～97.01％的硅碳负极、0.48％～19.5％人造石墨、0.5％～1.0％导电剂、1.5％～3.0％粘结剂。本发明分别在负极集流体长涂膏面和负极集流体短涂膏面先涂覆涂层B，再涂覆涂层A，调整涂层A和B中硅碳负极的克容量以及人造石墨的OI值之间的关系，减少了高电压钴酸锂在循环过程中的析锂现象，提高了容量保持率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种提高高电压锂电池循环性能的负极极片及制备方法和应用。

背景技术

随着电子设备的快速发展以及能源环境问题的日益突出，锂离子电池因其具有电压高、重量轻、比能量大、充放电寿命长、安全环保、体积小等优点，已成为便携式电源和动力电池的首选。但随着用电设备的多功能化和小型化发展，人们对锂离子电池的能量密度要求也越来越高，常规电压4.2V的锂离子电池已不能满足日益提高的体积容量密度的要求。

目前国内外手机和其他数码类电子产品电池的生产厂家都在朝着高电压锂离子电池这个方向前进。高电压及高能量密度的锂离子电池在高端手机及便携式电子设备上会有更大的市场空间。正极材料和电解液是提高锂离子电池高电压的关键性材料，钴酸锂(LiCoO₂)由于具有很高的材料密度和电极压实密度，因此钴酸锂正极的锂离子电池具有最高的体积能量密度，钴酸锂已成为消费电子市场应用最广泛的正极材料。现有的锂离子电池的充放电区间一般在3.0～4.2V之间，已不能满足日益提高的体积容量密度的要求。有研究表明，提升锂离子电池的工作电压可以增大电池能量密度，如将工作电压4.2V提升至4.4V、4.5V，其电池的容量可以提升18％左右。但是随着工作电压的提高，高电压钴酸锂材料在循环过程中极化较大，极易出现析锂现象以及容量衰减问题，循环寿命短，限制了其实际应用。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种提高高电压锂电池循环性能的负极极片及制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

第一方面，本发明提供提高高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：在负极集流体长涂膏面先涂覆涂层B，再在涂层B上涂覆涂层A；

步骤2：在负极集流体短涂膏面先涂覆涂层B，再在涂层B上涂覆涂层A；

所述涂层A的浆料按质量百分比包括77.2％～97.01％的硅碳负极、0.48％～19.5％人造石墨、0.5％～1.0％导电剂、1.5％～3.0％粘结剂；所述涂层B的浆料按质量百分比包括77.2％～97.01％的硅碳负极、0.48％～19.5％人造石墨、0.5％～1.0％导电剂、1.5％～3.0％粘结剂。

优选的，在上述提高高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法中，涂层A的浆料中硅碳负极与人造石墨的质量百分比之和为96.5％～97.5％。

优选的，在上述提高高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法中，涂层B的浆料中硅碳负极与人造石墨的质量百分比之和为96.5％～97.5％。

进一步的，在上述提高高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法中，涂层A的厚度为30～60μm。

进一步的，在上述提高高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法中，涂层B的厚度为30～60μm。