[发明专利]一种电池负极片及其制备方法、应用其的锂离子电池

说明书

本发明提供一种电池负极片及其制备方法、应用其的锂离子电池。上述电池负极片包括集流体以及设置在集流体的至少一个表面的负极活性涂层，负极活性涂层中含有负极活性颗粒，以负极活性涂层与集流体间的剥离力为F1，以负极活性颗粒在活性涂层中的内聚力为F2；F1和F2满足，F1/(ρ/P2‑ρ/P1)≥0.04，F2/(ρ/P2‑ρ/P1)≥0.08。本发明提供的电池负极片在经历循环充放电的过程中，负极活性物质可以牢固地附着在极片表面，在经历多次循环后，活性物质涂层依然保持完整的结构，使本发明的电池负极片具有良好的结构稳定性。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体地，涉及一种电池负极片及其制备方法、应用其的锂离子电池。

背景技术

锂离子二次电池由于具备高电压平台、能量密度大、输出功率高、无记忆效应、循环寿命长和环境污染小等优点而被广泛应用于电动汽车以及消费类产品中。

锂离子电池的负极由负极活性材料、粘接剂、导电剂与溶剂搅拌混匀，然后均匀涂覆在集流体表面。在锂离子电池充电时，锂离子进入负极活性材料之间，使负极活性材料的间距变大，负极片膨胀，而经过长期使用，锂离子电池经历多次的充放电过程，负极片会产生不可逆的体积膨胀，导致负极活性材料颗粒间的接触变差，导电性变差，阻抗增加，甚至导致含有负极活性物质的活性涂层与集流体剥离，使得负极片结构被破坏，最终造成锂离子电池失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池负极片及其制备方法、应用其的锂离子电池，以提高电池负极片的结构稳定性，进而改善锂离子电池的循环性能。

根据本发明的一个方面，提供一种电池负极片，电池负极片包括集流体以及设置在集流体的至少一个表面的负极活性涂层，负极活性涂层中含有负极活性颗粒，以负极活性涂层与集流体间的剥离力为F1，以负极活性颗粒在活性涂层中的内聚力为F2；F1和F2满足，F1/(ρ/P2-ρ/P1)≥0.50，F2/(ρ/P2-ρ/P1)≥1.0，其中，ρ为负极活性涂层的面密度，P1为应用该电池负极片的电池在空电时的负极活性涂层的压实密度，P2为应用该电池负极片的电池在满电时的负极活性涂层的压实密度。在本发明中：所涉及的技术术语“满电”指的是电池充电至100%SOC时电池的状态；所涉及的技术术语“空电”指的是电池放电至0%SOC时电池的状态。本发明提供的电池负极片在经历循环充放电的过程中，负极活性物质可以牢固地附着在极片表面，在经历多次循环后，活性物质涂层依然保持完整的结构，使本发明的电池负极片具有良好的结构稳定性。

根据本发明的另一个方面，提供一种制备上述电池负极片的方法，包括以下步骤：步骤一，按照配比将粘接剂、活性物质、导电剂及溶剂配置成均一的浆料；步骤二，将步骤一配制好的浆料涂覆在负极集流体表面得到负极极片；在上述过程中：通过调整活性物质的表面粗糙度，和/或，通过调节粘接剂的种类和/或含量，和/或，通过调控涂布速度，和/或，通过调控烘干温度，以实现对F1和F2的调节；通过控制涂布厚度以实现对ρ的调节。

根据本发明的另一个方面，提供一种锂离子电池，包括上述电池负极片。由于上述电池负极片在经历多次循环充放电后依然能够保持完整的结构，包括其的锂离子电池因此具备良好的循环性能。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

1.正极片的制备：

按照如下方法制备正极浆料：将三元正极活性材料NCM532、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF按质量比为三元正极活性材料NCM532：导电剂乙炔黑：粘结剂PVDF=96:2:2加入正极合浆釜中进行混合，然后向混合浆料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下将混合浆料搅拌至呈均一状，由此获得本实施例的正极浆料。