[发明专利]一种负极极片及其制备方法与电池

说明书

本发明提供了一种负极极片及其制备方法与电池，所述负极极片包括集流体与所述集流体表面覆盖的负极活性材料层，所述负极活性材料层由负极活性材料、Sn和/或Bi与烧结碳组成。本发明提供的负极极片中不包含有机粘结剂，由于Sn和/或Bi与负极活性材料能够牢固结合，并与集流体形成集流体‑Sn和/或Bi的界面，在集流体‑Sn和/或Bi的界面处负载烧结碳，因此增强了负极极片的剥离强度；由于Sn和/或Bi能够提供一定的容量且具有较好的导电性，Sn和/或Bi、烧结碳与集流体之间还会形成高电子传导骨架，高电子传导骨架提供了一个高度循环过程中负极极片的完整性稳定结构，从而提升了负极极片的电导率与克容量。

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种负极极片，尤其涉及一种负极极片及其制备方法与电池。

背景技术

作为电动车的关键组件，锂离子电芯决定了电动车的续航里程，而电芯的能量密度决定了锂离子电池本身的容量。目前提升锂离子电池能量密度的基本手段包括提升活性物质的含量、选用合适的正负极材料与进行结构件相关优化等方法。当前的锂离子电池的正负极配方中，都会加入粘结剂，粘结剂本身提供活性物质之间以及箔材和浆料之间的粘结，但粘结剂并不能提供相应的容量且粘结剂大多为不导电物质，因此，粘结剂在电芯中会降低电芯的能量密度和功率密度。

CN106848182A公开了一种锂离子电池负极极片的制作方法，包括如下步骤：步骤一：取负极集流体，并对负极集流体进行表面预处理；步骤二：取一定量的锡基材料及硅基材料的混合物粉末，加入粘结剂调成糊状，形成负极活性物质，将所得的负极活性物质涂覆于负极集流体上，得到初级负极材料；步骤三：对步骤二制得的初级负极材料进行表面激光熔化，在初级负极材料的表面形成熔覆层，得到锡硅复合薄膜负极极片。步骤四：对步骤三得到的锡硅复合薄膜负极极片进行热处理，得到最终的复合材料负极极片。但是，该锂离子电池负极极片的制作方法制备的负极极片中包括粘结剂，会降低电池的能量密度和功率密度

CN108630898A公开了一种锂离子电池负极极片的制备方法，包括以下步骤：混料步骤，其中将负极活性物质、粘结剂、导电剂及负极助剂按比例加入溶剂中并混合均匀以得到负极浆料；涂布压片步骤，其中将混料步骤中制备的负极浆料涂覆在负极集流体上、干燥并压片；以及负极助剂除去步骤，将涂布压片步骤中制备的极片置于真空干燥设备中进行真空干燥以除去在混料步骤中添加的负极助剂，从而得到锂离子电池负极极片。但是，该锂离子电池负极极片的制备方法制备的负极极片中同样包含粘结剂，不利于提升电芯的能量密度与功率密度。

目前公开的负极极片都有一定的缺陷，存在着负极极片中包括粘结剂，从而导致负极极片的能量密度与功率密度变小。因此，开发设计一种新型的负极极片及其制备方法与电池至关重要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种负极极片及其制备方法与电池，本发明提供的负极极片中不包含有机粘结剂，由于Sn和/或Bi与负极活性材料能够牢固结合，并与集流体形成集流体-Sn和/或Bi的界面，在集流体-Sn和/或Bi的界面处负载烧结碳，因此增强了负极极片的剥离强度；由于Sn和/或Bi能够提供一定的容量且具有较好的导电性，Sn和/或Bi、烧结碳与集流体之间还会形成高电子传导骨架，高电子传导骨架提供了一个高度循环过程中负极极片的完整性稳定结构，从而提升了负极极片的电导率与克容量，提升了负极极片制备的电池的能量密度与功率密度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种负极极片，所述负极极片包括集流体与所述集流体表面覆盖的负极活性材料层，所述负极活性材料层由负极活性材料、Sn和/或Bi与烧结碳组成。