[实用新型]一种锂离子电池负极极片

说明书

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极极片。 

背景技术

负极极片是锂离子电池的重要组成部件，锂离子电池制造时，通过在负极极片表面涂覆负极材料作为锂离子电池负极。充电时，锂离子电池两极的电势迫使正极材料中释出锂离子并嵌入到负极材料中；放电时，锂离子则从负极材料中析出重新与正极材料结合，锂离子在正负极材料之间的移动产生电流。负极极片虽不能决定锂离子电池的容量，但负极极片的结构却能影响负极容纳锂离子的能力，同时负极极片结构设计需考虑防止金属锂析出以避免出现内部短路和防止充电过程多余的锂离子在负极沉积并形成锂枝晶，因此负极极片对锂离子电池的安全性能影响较大。另外，由于负极极片结构不同与锂离子和负极材料的结合能力有关，影响锂离子电池的自放电率，进而影响锂离子电池的电量保持能力。因此，负极极片结构设计是否合理间接影响着锂离子电池的性能。现有负极极片多由集流体、与集流体连接的极耳以及涂覆在集流体表面的负极材料层构成。该种结构的负极极片因仅有单层活性材料层，负极容纳锂离子的能力有限，不利于防止金属锂析出和防止充电过程多余的锂离子在负极沉积并形成锂枝晶，从而难以有效提高锂离子电池的安全性能。并且单层活性材料层限制了锂离子和负极材料的结合能力，无法有效降低锂离子电池的自放电率，使锂离子电池的电量保持能力降低。 

发明内容

基于此，本实用新型的目的在于提供一种能够有效防止金属锂析出和防止充电过程多余的锂离子在负极沉积并形成锂枝晶的锂离子电池负极极片。 

本实用新型的上述目的通过如下方案予以实现： 

一种锂离子电池负极极片，包括集流体、与集流体连接的极耳和涂覆在集流体表面的负极材料层，所述负极材料层包括涂覆在集流体表面的负极内涂层和涂覆在负极内涂层表面的负极外涂层。 

本实用新型的锂离子电池负极极片通过在集流体表面涂覆负极内涂层，并在负极内涂层表面涂覆负极外涂层。在集流体表面形成双层活性层。这种具有双层活性层的锂离子电池负极极片结构，能够有效防止充电过程多余的Li⁺在负极沉积并形成锂枝晶，且充电过程从正极脱出的大量Li⁺嵌入到负极内涂层内部或表面，剩余的少量Li⁺与上层的负极外涂层结合，因此本锂离子电池负极极片能够有效防止金属锂析出，有效降低锂离子电池的自放电率，提高锂离子电池的电量保持能力，同时提高锂离子电池的安全性能。 

上述极耳为镍质金属片。 

所述镍质金属片与所述集流体焊接。 

上述集流体优选为铜箔。 

上述负极内涂层、负极外涂层为能够可逆的结合锂离子以及锂金属的氮化物材料层、PAS材料层、锡基氧化物材料层、锡基复合氧化材料层、锡合金材料层、碳素材料层或纳米负极材料层中的一种，例如天然石墨层、人造石墨层、碳纤维层、中间相碳微球层、软碳层或者硬碳层。优选地，负极外涂层为能够可逆的潜入和脱出锂离子以及锂金属的锡基氧化物材料层、锡合金材料层或纳米负极材料层中的一种。其中锡基氧化物材料层可为包括氧化亚锡层、氧化锡层及两者的复合氧化物层中的一种。锡基复合氧化材料层可为SnO-P₂O₅层或ZnO-SnO₂层。 

作为更进一步的优选，负极外涂层优选石墨材料层，负极内涂层优选碳纳米管材料层。 

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果： 

本实用新型的锂离子电池负极极片通过在集流体表面涂覆负极内涂层，并在负极内涂层表面涂覆负极外涂层。在集流体表面形成双层活性层。这种具有双层活性层的锂离子电池负极极片结构，能够有效防止充电过程多余的Li⁺在负极沉积并形成锂枝晶，且充电过程从正极脱出的大量Li⁺嵌入到负极内涂层内部或表面，剩余的少量Li⁺与上层的负极外涂层结合，因此本锂离子电池负极极片能够有效防止金属锂析出，有效降低锂离子电池的自放电率，提高锂离子电池的电量保持能力，同时提高锂离子电池的安全性能。 

附图说明

图1是本实用新型实施例1的锂离子电池负极极片结构示意图。 

具体实施方式

实施例1 

参照图1,一种锂离子电池负极极片，包括集流体1、与集流体连接的极耳2和涂覆在集流体表面的负极材料层，所述负极材料层包括涂覆在集流体表面的负极内涂层31和涂覆在负极内涂层表面的负极外涂层32。 

本实施例中，上述极耳为镍质金属片，镍质金属片与所述集流体焊接。