一种复合负极材料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115832291A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211429538.5H01M4/62(2006.01)(22)申请日2022.11.15H01M10/0525(2010.01)H01M50/258(2021.01)(71)申请人天津市捷威动力工业有限公司B60L50/60(2019.01)地址300380天津市西青区西青汽车工业区开源路11号(72)发明人乔乔王巍申津婧高秀玲马华(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师王艳斋(51)Int.Cl.H01M4/587(2010.01)C01B32/205(2017.01)C01B32/21(2017.01)H01M4/36(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图1页(54)发明名称一种复合负极材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种复合负极材料及其制备方法和应用。所述复合负极材料包括硬碳一次颗粒和石墨二次颗粒，所述硬碳一次颗粒位于所述石墨二次颗粒的内部空隙中。所述制备方法包括以下步骤：将石墨二次颗粒与硬碳一次颗粒进行捏合，使硬碳一次颗粒进入石墨二次颗粒的内部空隙中，得到所述复合负极材料。本发明将小颗粒硬碳一次颗粒材料与石墨二次颗粒混合，使小颗粒填充于二次颗粒的内部空隙中，提高了材料压实密度；并且混合硬碳材料的结构后还可增加材料内部的电子传导通道，提高快充性能。CN115832291ACN115832291A权利要求书1/1页1.一种复合负极材料，其特征在于，所述复合负极材料包括硬碳一次颗粒和石墨二次颗粒，所述硬碳一次颗粒位于所述石墨二次颗粒的内部空隙中。2.根据权利要求1所述的复合负极材料，其特征在于，所述石墨二次颗粒的D50与所述硬碳一次颗粒的D50的比值为3～5。3.根据权利要求1或2所述的复合负极材料，其特征在于，所述复合负极材料的OI值为4～7，优选为4～5。4.根据权利要求1‑3任一项所述的复合负极材料，其特征在于，所述复合负极材料的电化学阻抗谱为50～100mΩ，优选为50～80mΩ。5.根据权利要求1‑4任一项所述的复合负极材料，其特征在于，所述复合负极材料的孔隙率为48～55％；优选地，所述复合负极材料的拉曼值ID/IG的比值为15～25％。6.一种如权利要求1‑5任一项所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将石墨二次颗粒与硬碳一次颗粒进行捏合，使硬碳一次颗粒进入石墨二次颗粒的内部空隙中，得到所述复合负极材料。7.根据权利要求6所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述石墨二次颗粒的制备方法包括：将焦状材料经过破碎，整形，石墨化处理，将石墨化处理的物质与粘结剂二次混合，造粒，得到石墨二次颗粒；优选地，所述焦状材料包括针状焦；优选地，所述粘结剂的质量占所述二次混合的物质的质量的3～10％。8.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1‑5任一项所述的复合负极材料。9.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括如权利要求8所述的锂离子电池。10.一种整车车辆，其特征在于，所述整车车辆包括如权利要求8所述的锂离子电池或如权利要求9所述的电池模组。2CN115832291A说明书1/9页一种复合负极材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种复合负极材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]随着市场对电动汽车的需求日益增加，在追求续航里程的同时，也对快速充电性能提出了极高的要求。动力锂离子电池作为电动汽车的核心零部件，其能量密度和快充性能决定了电动汽车的续航和快充性能。在动力电池工艺中，为了实现更高的能量密度，采用提高负极极片压实密度和面密度的方法，这对动力电池的快充性能造成很大的负面影响。因此，开发一种可以快充的高压实、高容量人造石墨极为重要。[0003]为了提高人造石墨的压实密度和容量，商业化产品通常采优选原材料来实现。通过选择易石墨化的石油焦、针状焦或者天然石墨来提升最终产品的容量和压实密度；或者采用表面包覆来实现。通过人造石墨表面包覆工艺，在颗粒表面形成一层软碳或者硬碳，从而提高锂离子的迁移速率，进而提高锂离子电池的快速充电性能，而上述方法虽然都制备出了高容量高压实或者快充石墨负极，但均没有实现高容量高压实和快充性能的兼顾。[0004]因此，如何提供一种保证高压实密度的同时还能提升快充性能的负极材料，是亟待解决的技术问题。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种复合负极材料及其制备方法和应用。本发明将小颗粒硬碳一次颗粒材料与石墨二次颗粒混合，使小颗粒填充于二次颗粒的内部空隙中，提高了材料压实密度；并且混合硬碳材料后还可增加材料内部的电子传导