负极片及其制备方法与锂离子电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114927641A(43)申请公布日2022.08.19(21)申请号202210777147.6(22)申请日2022.06.30(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)发明人娄帅宾刘浩姚洋洋刘静杨红新(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师周雷(51)Int.Cl.H01M4/131(2010.01)H01M4/1391(2010.01)H01M4/48(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称负极片及其制备方法与锂离子电池(57)摘要本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种负极片及其制备方法与锂离子电池。本发明提供的负极片，包括集流体以及涂覆在所述集流体至少一个表面上的负极材料涂层，所述负极材料涂层中含有硅基负极材料，沿集流体涂覆面中心至四周的方向，所述负极材料涂层中所述硅基负极材料的含量逐渐降低。本发明的负极片能够有效减少硬壳锂离子电池壳体边缘棱角处产生的黑斑数量，缓解电池在使用过程中的鼓胀现象，有效延长硬壳锂离子电池的使用寿命，提升电池的安全性能。CN114927641ACN114927641A权利要求书1/2页1.一种负极片，其特征在于，包括集流体以及涂覆在所述集流体至少一个表面上的负极材料涂层，所述负极材料涂层中含有硅基负极材料，沿集流体涂覆面中心至四周的方向，所述负极材料涂层中所述硅基负极材料的含量逐渐降低。2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述负极材料涂层包括多个涂层区域，所述多个涂层区域包括位于所述集流体涂覆面中心的中心涂层区域，以及沿所述集流体涂覆面中心至四周的方向顺次环绕在所述中心涂层区域周围的至少一个环形涂层区域；可选的，所述中心涂层区域的边缘与相邻环形涂层区域的边缘互相接触，和/或任意两个相邻环形涂层区域的边缘互相接触。3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，沿集流体涂覆面中心至四周的方向，各涂层区域中所述硅基负极材料的含量呈梯度降低。4.根据权利要求3所述的负极片，其特征在于，针对任意两个相邻的所述涂层区域，靠近集流体涂覆面中心的所述涂层区域中含有第一含量的所述硅基负极材料，远离集流体涂覆面中心的所述涂层区域中含有第二含量的所述硅基负极材料，其中，所述第二含量占所述第一含量的百分比为40％～60％；可选的，所述第二含量占所述第一含量的百分比为50％。5.根据权利要求4所述的负极片，其特征在于，所述中心涂层区域中所述硅基负极材料的重量百分含量为10％～50％，距离所述中心涂层区域最远的所述环形涂层区域中所述硅基负极材料的重量百分含量为0％～20％。6.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述负极材料涂层的厚度为70μm～150μm；各所述涂层区域的宽度为1mm～60mm，优选为3mm～60mm。7.根据权利要求1～6中任一项所述的负极片，其特征在于，所述集流体选自铜箔、铝箔和PET复合集流体中的任一种；可选的，所述集流体的厚度为4.5μm～10μm；可选的，所述负极材料涂层中还含有非硅基负极活性物质、导电剂和粘结剂，所述非硅基负极活性物质选自石墨、中间相碳微球、硬碳和软碳中的至少一种，所述导电剂选自导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、石墨烯和科琴黑中的至少一种，所述粘结剂选自羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈和聚丙烯酸酯中的至少一种；可选的，以所述负极材料涂层的总重量为基准，所述硅基负极材料的重量百分含量为2.5‑18wt％，所述非硅基负极活性物质的重量百分含量为77‑93wt％，所述导电剂的重量百分含量为0.5‑2wt％，所述粘结剂的重量百分含量为1‑5wt％；可选的，所述硅基负极材料选自氧化亚硅、纳米硅和硅碳中的至少一种。8.一种制备权利要求1～7中任一项所述的负极片的方法，其特征在于，包括：在集流体的至少一个表面上涂覆负极材料浆料，其中，所述负极材料浆料中含有硅基负极材料，沿集流体涂覆面中心至四周的涂覆方向，所述负极材料浆料中所述硅基负极材料的含量逐渐降低。9.权利要求8所述的方法，其特征在于，包括如下操作：(1)在集流体的至少一个表面上涂覆至少两份负极材料浆料，其中一份负极材料浆料涂覆于集流体涂覆面的中心，其余负极材料浆料沿集流体涂覆面中心至四周的方向顺次环2CN114927641A权利要求书2/2页绕涂覆在中心处负极材料浆料的周围；其中，沿集流体涂覆面中心至四周的涂覆顺序，各份负极材料浆料中所述硅基负极材料的含量呈梯度降低；(2)对涂覆有负极材料浆料的集流体进行干燥；可选的，各份负极材料浆料的固含量为40％～60％。10.一种锂离子电池，其特征在于，