[发明专利]一种负极片和锂离子电池

说明书

本发明提供了一种负极片和锂离子电池。本发明第一方面提供了一种负极片，包括负极集流体、负极活性层和负极耳，所述负极集流体表面分为空箔区和涂覆区，所述空箔区上设置有所述负极耳，所述涂覆区上设置有所述负极活性层；其中，所述负极活性层的锂离子扩散速度从靠近负极耳一侧至远离负极耳一侧逐渐降低。本发明提供的负极片，由于负极活性层的锂离子扩散速度不同，可以更好的匹配负极片表面不同的电流密度，降低负极极化，缓解了负极片，尤其是靠近负极耳一侧的析锂问题，进一步提高了锂离子电池的安全性和循环寿命。

技术领域

本发明涉及一种负极片和锂离子电池，涉及锂离子电池技术领域。

背景技术

随着5G时代的到来以及锂离子电池技术的迅速发展，人们对锂离子电池的快速充电能力和充放电倍率提出了更高的要求，这也使得快充技术成为近年来的研究热点。

但是，随着锂离子电池充放电次数的增加容易造成负极析锂的现象，尤其是靠近负极耳的区域，这是由于该区域的电流密度较大，导致负极极化变大，该区域的负极活性物质就会更容易接近或到达析锂电位，从而引发锂离子析出，而析出的锂离子会进一步形成锂枝晶，锂枝晶不仅会戳破正极片和负极片之间的隔膜，导致正极片和负极片发生直接接触而产生电化学短路，降低锂离子电池的安全性，同时也会造成锂离子电池循环跳水、膨胀、鼓气等问题，降低了锂离子电池的使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种负极片，用于缓解负极片析锂的问题，提高锂离子电池的安全性和使用寿命。

本发明第一方面提供了一种负极片，包括负极集流体、负极活性层和负极耳，所述负极集流体表面分为空箔区和涂覆区，所述空箔区上设置有所述负极耳，所述涂覆区上设置有所述负极活性层；

其中，所述负极活性层的锂离子扩散速度从靠近负极耳一侧至远离负极耳一侧逐渐降低。

本发明提供了一种负极片，图1为本发明一实施例提供的负极片的结构示意图，如图1所示，负极片包括负极集流体101、负极活性层102和负极耳103，负极集流体101表面分为空箔区和涂覆区，空箔区上设置有负极耳103，涂覆区上设置有负极活性层102，根据负极耳103设置的位置，将负极活性层102的两端面分为靠近负极耳一侧和远离负极耳一侧，结合充放电过程中负极片表面的电流密度分布及电位变化，本发明将负极活性层102的锂离子扩散速度调整为从靠近负极耳一侧至远离负极耳一侧逐渐降低，即靠近负极耳103一侧的负极活性层的锂离子扩散速度最高，随着逐渐远离负极耳103，锂离子扩散速度逐渐降低，远离负极耳一侧的负极活性层的锂离子扩散速度最低，具体地，负极活性层的锂离子扩散速度可呈线性、曲线、阶梯式降低，即锂离子扩散速度与负极活性层距离负极耳的距离之间呈线性、曲线、阶梯式关系变化。本发明提供的负极片，由于负极活性层的锂离子扩散速度不同，可以更好的匹配负极片表面不同的电流密度，降低负极极化，缓解了负极片，尤其是靠近负极耳一侧的析锂问题，进一步提高了锂离子电池的安全性和循环寿命。

本领域技术人员知晓，负极活性层中通常包括负极活性物质、导电剂、粘结剂和增稠剂，在具体实施方式中，可以通过改变负极活性物质的相关参数和导电剂的含量，改变负极活性层的锂离子扩散速度，具体地：

所述负极活性物质的D₅₀从靠近负极耳一侧至远离负极耳一侧逐渐增大，负极活性物质的D₅₀较低有利于锂离子在负极活性层内移动，因此，靠近负极耳一侧的负极活性物质的D₅₀较小，远离负极耳一侧的负极活性物质的D₅₀较大。