[发明专利]一种负极极片，其制备方法及电化学装置

说明书

本申请涉及储能领域，具体讲，涉及一种负极极片，其制备方法及电化学装置。本申请的负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体至少一个表面上的、含有负极活性物质的负极膜片，在至少一个负极膜片远离集流体的一侧的表面上设置有多孔无机介电层；多孔无机介电层的厚度为20nm～2000nm，多孔无机介电层中不含有粘结剂。本申请的负极极片可以缓解大电流充电下负极表面析锂、稳定负极界面、减轻负极与电解液副反应，从而提高电芯的循环寿命、降低电芯内短风险并提高电芯高温寿命。

相关申请

本申请为2017年12月20日申请的，申请号为CN2017113879716，名称为“一种负极极片，其制备方法及电化学装置”的中国专利申请的分案申请，在此将其全文引入作为参考。

技术领域

本申请涉及储能领域，具体讲，涉及一种负极极片，其制备方法及电化学装置。

背景技术

锂离子电池因具有工作电压高、能量密度大、无记忆效应、绿色环保等特点，已成为各类消费电子产品、动力产品、能源存储的主力电源，应用于人们生活的方方面面。近年来，随着市场，特别是动力电池市场对电池能量密度和充电效率要求越来越高，高容量的硅负极、以及快充技术发展迅速。

然而，由于嵌锂反应放热的热量累积以及锂离子在负极扩散能力有限，高密度的锂离子(＞2C时)快速嵌入负极不仅会导致电解液与负极界面副反应加剧，由此引起SEI增厚、电解液分解产气，还会增加析锂风险，最终反映为电芯容量快速衰减和电芯安全性能降低。此外，当高温下存储或者使用电池时，电解液与负极界面副反应加剧，同样会恶化电池产气、加剧电芯不可逆容量损失，导致电池寿命提早结束。对于锂金属电池而言，即使低密度锂离子(例如0.5C时)也足以导致锂金属表面枝晶的形成，增加电池内短路风险。

因此，不管是锂金属，还是含硅负极或者石墨负极，都需要减少副反应，避免发生析锂。

发明内容

本申请第一方面提出一种负极极片，

包括负极集流体和设置于所述负极集流体至少一个表面上的、含有负极活性物质的负极膜片，

在至少一个所述负极膜片远离所述集流体的一侧的表面上设置有多孔无机介电层；所述多孔无机介电层的厚度为20nm～2000nm，所述多孔无机介电层中不含有粘结剂，单位面积所述多孔无机介电层的质量为0.03g/m²～7.0g/m²。从而可稳定负极界面，减轻负极与电解液副反应。

本申请第二方面提出该负极极片的制备方法，至少包括以下步骤：

在负极集流体上制备负极膜片；

在至少一个所述负极膜片远离所述集流体的一侧的表面上采用气相沉积的方法制备多孔无机介电层，所述多孔无机介电层的厚度为20nm～2000nm，所述多孔无机介电层中不含有粘结剂；单位面积所述多孔无机介电层的质量为0.03g/m²～7.0g/m²。

本申请第三方面还提出含有该负极极片的化学装置。在本申请的一些实施方式中，所述电化学装置包含正极极片、该负极极片、隔离膜和电解液。

本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：

本申请的负极极片可以缓解大电流充电下负极表面析锂、稳定负极界面、减轻负极与电解液副反应，从而提高电芯的循环寿命、降低电芯内短风险并提高电芯高温寿命。

附图说明

图1为本申请实施例中某一具体负极膜片的结构示意图，

图2为本申请实施例中又一具体负极膜片的结构示意图，

图3为本申请实施例中又一具体负极膜片的结构示意图，