一种负极极片及锂离子电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115602787A(43)申请公布日2023.01.13(21)申请号202211496134.8(22)申请日2022.11.28(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人赵晓锋(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师李博洋(51)Int.Cl.H01M4/13(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种负极极片及锂离子电池(57)摘要本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种负极极片，并进一步公开了包含所述负极极片的锂离子电池。本发明所述负极极片，以调控负极极片的物理特征为手段，通过调控负极极片孔隙率P、压实密度PD和负极极片厚度D值满足25≤PD*D2/1000P≤500的关系，使锂离子电池在快速充电过程中正负极的动力学达到最优匹配，保证锂离子电池具有较高的快充能力，并兼具很好的循环性能、高温存储性能、加工性能以及安全性，有效改善了锂离子电池的应用性能。CN115602787ACN115602787A权利要求书1/1页1.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片的物理特征参数满足如下关系：25≤PD*D2/1000P≤500；其中，P为负极极片孔隙率，%；PD为负极极片的压实密度，g/cm3；D为负极极片的厚度，µm。2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片的压实密度PD为1.0‑1.9g/cm3。3.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片的厚度D为79‑200µm。4.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片的孔隙率P为15‑45%。5.根据权利要求1‑4任一项所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片包括负极集流体以及设置在所述负极集流体至少一个表面上的至少由负极活性材料形成的负极涂层；所述负极活性材料包括人造石墨、天然石墨、软碳、硬碳、碳纤维、中间相碳微球、硅基材料、锡基材料、钛酸锂中的至少一种。6.根据权利要求5所述的负极极片，其特征在于，所述负极活性材料的比表面积为0.5‑5m2/g。7.根据权利要求5所述的负极极片，其特征在于，所述负极活性材料的粒度D50为5‑30µm。8.根据权利要求5所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片还包括导电剂及粘结剂；所述导电剂包括超级导电炭黑、乙炔黑、碳纳米管、石墨烯或气相生长碳纤维中至少的一种；所述粘结剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、丁苯橡胶、聚丙烯酸或聚丙烯氰中的至少一种。9.一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液，其特征在于，所述负极极片为权利要求1‑8任一项所述的负极极片。10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体以及设置在所述正极集流体至少一个表面上的至少由正极活性材料形成的正极涂层；所述正极活性材料包括LiCoO2、LiFePO4、LiMnO4、LiaNixCoyM1‑x‑yO2，其中，M选自Al和/或Mn元素，且各参数满足如下关系：0.95≤a≤1.2，0<x<1，0<y<1，0<x+y<1；所述正极活性材料的比表面积为5‑30m2/g；所述正极活性材料的粒度D50为0.5‑20μm。2CN115602787A说明书1/8页一种负极极片及锂离子电池技术领域[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种负极极片，并进一步公开了包含所述负极极片的锂离子电池。背景技术[0002]二次电池（Rechargeablebattery）又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。充电电池的充放电循环可达数千次到上万次，故其相对干电池而言更经济实用。目前，市场上主要的充电电池有镍氢电池、镍镉电池、铅酸（或铅蓄）电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池等。尤其是锂离子电池因其具有高电压、高能量密度、长循环寿命、低自放电、材料来源广泛等优势，已被广泛应用于数码产品、新能源汽车及储能等多个领域，并对锂离子电池的应用性能提出了更高的要求。新能源汽车所用锂离子电池的快充性能、循环性能、能量密度决定着锂离子电池的优劣。[0003]在传统锂离子电池体系中，负极极片通常决定着锂离子电池的充电能力、循环性能、加工性能及其安全性能。现有负极极片主要是通过优化负极极片的压实密度、面密度、活性物质比例等参数进而实现锂离子电池快充、高循环、安全性及其加工性能的改善，但对负极极片自身的影响因素的关注却较少。[0004]实践证明，当负极极片的物理性能设计不合理时，仅依靠对于化学性能的优化未必可以实现预期的性能优化目标，相应的，即便是化学性能一般的负极