一种负极极片和锂离子电池的制作方法

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种负极极片，尤其涉及一种负极极片和锂离子电池。

背景技术：

1、随着新能源汽车的发展，长循环高倍率电池的需求愈来愈高，对石墨负极材料提出了更高的性能要求。传统的天然石墨虽然具备高比容量、低成本的产业应用优势，但是天然石墨在锂离子不断嵌入脱出过程中会产生较大的体积变化，导致结构坍塌破环，造成不可逆的容量损失，同时其高各向异性也造成天然石墨倍率性能较差。而人造石墨相比天然石墨，制造成本以及能量密度略有劣势，但是其循环性能以及倍率性能较为优异，更符合当下动力电池性能发展的需求。

2、鉴于人造石墨的优秀综合性能，目前多采用人造石墨作为负极主材，然而单一的人造石墨难以兼容循环性能，快充性能，能量密度，粘附强度等关键应用指标，目前解决方案主要包括以下方面：(1)提高涂布厚度，增加电芯的能量密度，弥补人造石墨比容量优势，但这种设计策略会降低电芯的快充能力。(2)天然石墨和人造石墨掺混，增加比容量以及与铜箔的粘附力，但是天然石墨的存在会恶化循环性能以及快充性能。

3、现有负极难以实现快充、循环、能量密度等性能的综合平衡，因此如何提供一种兼顾循环性能、快充性能和能量密度的负极极片是本领域重要的研究方向。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种兼顾循环性能、快充性能和能量密度的负极极片和锂离子电池。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明目的之一在于提供一种负极极片，所述负极极片包括集流体和在所述集流体的至少一面上依次层叠的第一负极涂层和第二负极涂层，所述第一负极涂层包括第一负极活性材料，所述第二负极涂层包括第二负极活性材料，所述第一负极活性材料的石墨化度大于第二负极活性材料的石墨化度，所述第一负极涂层和第二负极涂层的质量比为2:8至8:2。

4、本发明的目的之二在于提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如目的之一所述的负极极片。

5、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

6、本发明中提供负极极片应用于锂离子电池中，提高了电池的循环性能、快充性能和能量密度，其中，能量密度可以达到720wh/l以上，循环圈数可以高达2000圈以上，循环过程中不发生析锂。

技术特征：

1.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片包括集流体和在所述集流体的至少一面上依次层叠的第一负极涂层和第二负极涂层，所述第一负极涂层包括第一负极活性材料，所述第二负极涂层包括第二负极活性材料，所述第一负极活性材料的石墨化度大于第二负极活性材料的石墨化度，所述第一负极涂层和第二负极涂层的质量比为2:8至8:2。

2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极涂层和第二负极涂层的质量比为4:6至6:4。

3.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极活性材料包括天然石墨、硅基材料、硬碳或软碳中的至少一种，所述第二负极活性材料包括天然石墨、硅基材料、硬碳或软碳中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极涂层的厚度为15μm至120μm，所述集流体的厚度为4.5μm至10μm。

5.根据权利要求4所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极活性材料的石墨化度≥92％，所述第二负极活性材料的石墨化度为88％至91％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的负极极片，其特征在于，所述第一负极涂层的原料还包括第一导电剂、第一增稠剂、第一粘结剂和第一溶剂，所述第二负极涂层的原料还包括第二导电剂、第二增稠剂、第二粘结剂和第二溶剂。

7.根据权利要求6所述的负极极片，其特征在于，所述第一粘结剂在第一负极涂层中的含量大于第二粘结剂在第二负极涂层中的含量。

8.根据权利要求7所述的负极极片，其特征在于，所述第一粘结剂包括苯丙橡胶和/或丁苯橡胶，所述第二粘结剂包括苯丙橡胶和/或丁苯橡胶，所述第一粘结剂在第一负极涂层中的质量百分含量为1.2％至2.8％，所述第二粘结剂在第二负极涂层的质量百分含量为1.0％至1.8％。

9.根据权利要求6所述的负极极片，其特征在于，所述第一导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维或石墨烯中的至少一种，所述第一增稠剂包括羧甲基纤维素，所述第一溶剂包括去离子水、n-甲基吡咯烷酮或乙醇中的至少一种，所述第二导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维或石墨烯中的至少一种，所述第二增稠剂包括羧甲基纤维素，所述第二溶剂包括去离子水、n-甲基吡咯烷酮或乙醇中的至少一种。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1至9任一项所述的负极极片。

技术总结
本发明提供一种负极极片和锂离子电池。所述负极极片包括集流体和在所述集流体的至少一面上依次层叠的第一负极涂层和第二负极涂层，所述第一负极涂层包括第一负极活性材料，所述第二负极涂层包括第二负极活性材料，所述第一负极活性材料的石墨化度大于第二负极活性材料的石墨化度，所述第一负极涂层和第二负极涂层的质量比为2:8至8:2。本发明中提供负极极片应用于锂离子电池中，提高了电池的循环性能、快充性能和能量密度。

技术研发人员：陈敏健,屠晓强,张春芳
受保护的技术使用者：远景动力技术（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19