[发明专利]负极极片、其制法以及包含其的二次电池、电池模块、电池包和用电装置在审

专利信息
申请号: 202111229457.6 申请日: 2021-10-21
公开(公告)号: CN116014064A 公开(公告)日: 2023-04-25
发明(设计)人: 张铜贤;张明 申请(专利权)人: 宁德时代新能源科技股份有限公司
主分类号: H01M4/13 分类号: H01M4/13;H01M4/62;H01M4/04;H01M4/139;H01M10/052
代理公司: 北京北翔知识产权代理有限公司 11285 代理人: 熊小琴;钟守期
地址: 352100 福建*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 负极 制法 以及 包含 二次 电池 模块 用电 装置
【权利要求书】:

1.一种负极极片,其特征在于,

包括集流体及位于所述集流体至少一个表面上的负极膜层,所述负极膜层包含负极活性材料和乳液型粘结剂;其中,

在所述负极活性材料的表面上,至少部分所述乳液型粘结剂呈不规则的膜状分布;

所述不规则的膜状分布是指:在扫描电子显微镜对所述负极膜层的SEM图中,在10K的放大倍数下,乳液型粘结剂不以单颗粒状也不以由单颗粒组成的团簇状分布,而是以形状不规则的薄膜状分布于负极活性材料表面上的状态。

2.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,

在所述负极活性材料的表面上,在扫描电子显微镜对所述负极膜层的SEM图中,在10K的放大倍数下,任意选取某一块呈不规则的膜状分布的乳液型粘结剂,沿其膜状结构的边缘构建闭合区域,则所述闭合区域归一化成标准圆的半径不小于500nm。

3.根据权利要求1或2所述的负极极片,其特征在于,在所述SEM图中,设乳液型粘结剂呈不规则的膜状分布的区域的面积总和为A,设所述乳液型粘结剂以单颗粒状或由单颗粒组成的团簇状分布的区域的面积总和为B,则A与(A+B)的比值至少为10:100,可选为60:100-100:100,进一步可选为80:100-98:100。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的负极极片,其特征在于,

沿着所述负极膜层的外表面朝向所述集流体的方向,设所述负极膜层的纵向深度占整个负极膜层总厚度的比值为d,设所述纵向深度的负极膜层中的乳液型粘结剂的质量含量占整个负极膜层中的乳液型粘结剂的质量含量的比值为x,其中整个负极膜层总厚度设定为1,整个负极膜层中的乳液型粘结剂的质量含量设定为1,则0<d<1,0<x<1;x与d满足:1<x/d≤1.8,可选为1<x/d≤1.5。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的负极极片,其特征在于,

所述负极膜层的下半层中乳液型粘结剂的质量含量小于其上半层中的乳液型粘结剂的质量含量,差值不超过12%,所述下半层与上半层以位于所述集流体同一侧的负极膜层的厚度的1/2为界。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的负极极片,其特征在于,

所述乳液型粘结剂选自丁苯橡胶、聚丙烯酸酯、乙丙橡胶、丁腈橡胶、聚偏氟乙烯中的至少一种。

7.一种负极极片的制备方法,包括如下步骤:

对乳液型粘结剂进行预处理,所述预处理方式包括超声、沉降、离心、捏合操作中的至少一种;

将负极活性物质、导电剂、添加剂按照预定比例混合,得到第一混合物;

将所述预处理后的乳液型粘结剂、所述第一混合物、去离子水混合,得到负极浆料;

将所述负极浆料施用于集流体至少一个表面,干燥后得到所述负极极片;可选地,

所述方法包括如下步骤:

将负极活性物质、导电剂、添加剂按照预定比例混合,得到第一混合物;

通过捏合搅拌,使所述乳液型粘结剂、所述第一混合物、去离子水均匀混合,得到负极浆料;

将所述负极浆料施用于集流体至少一个表面,干燥后得到所述负极极片;

其中,

所述负极极片包括集流体及位于所述集流体至少一个表面上的负极膜层,其中,所述负极膜层包含负极活性材料和乳液型粘结剂,在所述负极活性材料的表面上,大部分或者全部的所述乳液型粘结剂呈不规则的膜状分布;

所述不规则的膜状分布是指:在扫描电子显微镜对所述负极膜层的SEM图中,在10K的放大倍数下,乳液型粘结剂不以单颗粒状也不以由单颗粒组成的团簇状分布,而是以形状不规则的薄膜状分布于负极活性材料表面上的状态。

8.一种二次电池,所述二次电池包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液,其中所述负极极片为权利要求1-6中任一项所述的负极极片,或通过权利要求7所述的方法制备的负极极片。

9.一种电池模块,其中包括权利要求8所述的二次电池。

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