[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

说明书

本申请提供一种负极极片，其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，负极膜层包含负极活性材料和乳液型粘结剂；在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。该负极极片具有显著提高的内聚力和粘结力，活性物质掉粉、负极膜层开裂、负极膜层脱落等降低极片合格率的问题得到显著改善，包含本发明的负极极片的二次电池的循环性能得到显著提高。本申请还提供负极极片制备方法、包含该负极极片的二次电池、电池模块、电池包和用电装置。

技术领域

本申请涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种负极极片，其制备方法、包含该负极极片的二次电池、电池模块、电池包和用电装置。

背景技术

近年来，二次电池广泛应用于诸多领域。但在二次电池负极极片的制备过程中，特别是对负极极片烘干的过程中，负极粘结剂极易随着水分蒸发而显著上浮，从而使粘结剂在负极膜层中分布不均匀，进而导致负极活性物质之间粘结力差，极片出现易掉粉、开裂等不良现象，对电池的电池性能带来负面影响。

发明内容

本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种粘结剂分布均匀、不易掉粉和开裂的负极极片及其制备方法，同时提供一种由所述负极极片制备而成的二次电池。

为了达到上述目的，本申请提供一种负极极片及其制备方法。

本申请的第一方面提供了一种负极极片，其包括：

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(SEM)对所述负极膜层的图像中，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。

在任意实施方式中，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。

由此，本申请通过在负极活性材料上，至少一部分呈不规则的膜状分布的乳液型粘结剂，从而提高负极极片粘结力和内聚力，改善电池性能。

在任意实施方式中，所述负极膜层在10K放大倍率下，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。

通过增加乳液型粘结剂的不规则膜状分布的平均面积比例，可以提高提高负极极片的内聚力和粘结力，从而改善极片的结构稳定性。

在任意实施方式中，在所述负极极片中，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。

通过改善乳液型粘结剂在负极膜层厚度方向上分布的均匀性和一致性，提高负极极片的机械稳定性。