[发明专利]电池负极片及其制备方法以及锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种电池负极片及其制备方法以及锂离子电池。其中，该负极片包括：负极集流体、位于所述负极集流体上的第一活性物质层、以及位于所述第一活性物质层上的第二活性物质层；所述第一活性物质层包括：第一活性物质、第一导电剂、以及第一粘结剂；所述第二活性物质层包括：第二活性物质、第二导电剂、以及第二粘结剂；所述第一活性物质储存锂离子的能力大于所述第二活性物质储存锂离子的能力；所述第二活性物质脱嵌锂离子的能力大于所述第一活性物质脱嵌锂离子的能力。在较大电流充放电过程中，具有该电池负极片的电池能够快速脱嵌锂离子，显著降低表面析锂的风险，提高电池的功率和安全性。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，更具体地，涉及一种电池负极片及其制备方法以及锂离子电池。

背景技术

随着社会的发展，城市交通给环境带来的污染问题已经引起人类的注意。混合动力汽车(HEV)由于适应城市交通需要经常停止启动的行驶环境，并且能量消耗低，无环境污染等优点而得到迅速的发展。HEV没有外部充电设备，需要在停止和起步过程中进行电量的储存和消耗，因此需要具备在较大脉冲电流下迅速脱嵌锂离子的能力，以便提供较高的充放电功率，并且还要有较小的内阻，以减少电池自身能量的消耗。

目前提高电池功率的一般思路是优化电极材料结构，提高电极材料中导电剂的比例或者降低活性物质的涂覆厚度，这些方法虽然从一定程度上提高了电池的功率密度，但是增加导电剂含量和降低涂覆厚度都会降低电池的能量密度。因此在不降低电池能量密度的基础上，开发一种高功率锂离子电池成为目前要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高功率并且高能量密度的电池负极片及其制备方法以及锂离子电池。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种电池负极片，该电池负极片包括：负极集流体、位于所述负极集流体上的第一活性物质层、以及位于所述第一活性物质层上的第二活性物质层；

所述第一活性物质层包括：第一活性物质、第一导电剂、以及第一粘结剂；

所述第二活性物质层包括：第二活性物质、第二导电剂、以及第二粘结剂；

所述第一活性物质储存锂离子的能力大于所述第二活性物质储存锂离子的能力；

所述第二活性物质脱嵌锂离子的能力大于所述第一活性物质脱嵌锂离子的能力。

在本发明一种优选实施方式中，所述第一活性物质与所述第二活性物质的脱锂电位的差值为小于或等于0.5V；

所述第一活性物质与所述第二活性物质的嵌锂电位的差值为小于或等于0.5V。

在本发明一种优选实施方式中，所述第一活性物质包括：第一种石墨、中间相炭微球、石墨烯、Si、SiO、以及Si/C复合材料中的至少一种；

所述第二活性物质包括：活性炭、软炭、硬炭、以及第二种石墨中的至少一种；

所述第二种石墨脱嵌锂离子的能力大于所述第一种石墨脱嵌锂离子的能力。

具体地，所述第一活性物质、所述第一导电剂、以及所述第一粘结剂的质量比为(77-92):(2-6):(3-7)；

所述第二活性物质、所述第二导电剂、以及所述第二粘结剂的质量比为(85-91):(2-5):(7-10)。

具体地，所述第一导电剂和所述第二导电剂各自独立地选自石墨、导电炭黑、石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的至少一种。

具体地，所述负极集流体包括：铜箔或镍箔。

具体地，所述第一粘结剂和所述第二粘结剂各自独立地选自羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶和聚偏氟乙烯中的至少一种。