[发明专利]负极极片、电芯、锂离子电池、电子产品及电动车辆有效
申请号: | 202110851913.4 | 申请日: | 2019-05-31 |
公开(公告)号: | CN113659111B | 公开(公告)日: | 2023-01-06 |
发明(设计)人: | 盛长亮;王铈汶;黄起森;李铖;梁成都 | 申请(专利权)人: | 宁德时代新能源科技股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/134 | 分类号: | H01M4/134;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 11258 | 代理人: | 娜拉 |
地址: | 352100 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 负极 锂离子电池 电子产品 电动 车辆 | ||
1.一种负极极片,其特征在于,包括:
负极集流体;
负极活性物质层,设置于所述负极集流体,所述负极活性物质层中的负极活性物质包含硅基材料;
无粘结剂的无机介电层,设置于所述负极活性物质层的远离所述负极集流体的一侧,所述无机介电层包括无机介电材料,所述无机介电层至少包括设置于所述负极活性物质层的表面的主体部,所述主体部具有沿自身厚度方向贯通设置的通道;
锂金属层,设置于所述无机介电层的远离所述负极活性物质层的表面,
其中,每2cm×2cm单位面积的负极极片中,所述锂金属层与所述无机介电层的重量比为2:1~200:1,所述无机介电层的所述主体部的厚度T与所述负极活性物质层的负极活性物质中硅元素的质量百分含量M之间满足:20nm≤T×(1-M)≤750nm。
2.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,
所述硅基材料选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅的卤化物及硅合金中的一种或多种;和/或,
所述硅基材料的平均粒径Dv50为0.1μm~50μm。
3.根据权利要求2所述的负极极片,其特征在于,所述硅基材料为硅碳复合物。
4.根据权利要求2或3所述的负极极片,其特征在于,所述硅碳复合物中碳元素与硅元素的质量比为1:1~20:1。
5.根据权利要求2所述的负极极片,其特征在于,所述硅基材料的平均粒径Dv50为3μm~20μm。
6.根据权利要求1至2任一项所述的负极极片,其特征在于,所述无机介电层在所述负极活性物质层表面的覆盖率为δ1,以及所述锂金属层与所述负极活性物质层的面积比为δ2,其中δ1≥δ2。
7.根据权利要求6所述的负极极片,其特征在于,δ1为50%~98%,δ2为30%~95%。
8.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,50nm≤T×(1-M)≤400nm。
9.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,100nm≤T×(1-M)≤200nm。
10.根据权利要求1、8或9所述的负极极片,其特征在于,所述负极活性物质层的负极活性物质中硅元素的质量百分含量M为5wt%~95wt%。
11.根据权利要求1、8或9所述的负极极片,其特征在于,所述负极活性物质层的负极活性物质中硅元素的质量百分含量M为20wt%~90wt%。
12.根据权利要求1、8或9所述的负极极片,其特征在于,所述负极活性物质层的负极活性物质中硅元素的质量百分含量M为30wt%~70wt%。
13.根据权利要求1、8或9所述的负极极片,其特征在于,所述主体部的厚度T为30nm~1000nm。
14.根据权利要求1、8或9所述的负极极片,其特征在于,所述主体部的厚度T为50nm~600nm。
15.根据权利要求1、8或9所述的负极极片,其特征在于,所述主体部的厚度T为100nm~500nm。
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