[发明专利]一种负极片及锂电池

说明书

一种负极片及锂电池，负极片包括集流体和极耳，集流体上设置有涂膏区，所述极耳设置于所述涂膏区内，所述涂膏区包括分别位于所述极耳槽两侧的第一涂膏区和第二涂膏区，所述第一涂膏区和所述第二涂膏区均包括设置于所述集流体表面的第一涂层和设置于所述第一涂层表面的第二涂层，所述第一涂层为掺硅石墨层，所述第二涂层为石墨层，所述涂膏区的厚度均一，所述第一涂膏区和所述第二涂膏区的含硅量沿远离极耳的方向递增。本发明在集流体上采用双涂层结构，靠近集流体的为掺硅石墨层，远离集流体的为纯石墨涂层，通过在负极活性物质中加入硅材料并调整极耳附近掺硅石墨层中硅材料的比例，在不损失能量密度优势的前提下提升掺硅负极的充电能力。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池的负极片。

背景技术

随着5G时代的到来及锂离子电池技术的迅速发展，人们对锂离子电池能量密度性能以及快速充电能力提出了更高的要求。卷绕型STP电池是一种新型的极耳中置结构的电池，具有可以提升能量密度和充电速度的优点。锂电池中负极片是决定电池充电性能的关键，电池在充电过程中，负极片的电流密度和极化程度是不均一的，极耳及其附近是电流密度较大以及极化较大的地方，在电池上的表现为负极耳附近析锂严重，电池整体头部鼓包明显，这一情况会严重影响电池的循环性能和膨胀性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池循环性能和能量密度性能兼顾的负极片及锂电池。

为实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

一种负极片，包括集流体和极耳，所述集流体上设置有涂膏区，所述涂膏区设有露出集流体的极耳槽，所述极耳设置于所述极耳槽内，所述涂膏区包括分别位于所述极耳槽两侧的第一涂膏区和第二涂膏区，所述第一涂膏区和所述第二涂膏区均包括设置于所述集流体表面的第一涂层和设置于所述第一涂层表面的第二涂层，所述第一涂层为掺硅石墨层，所述第二涂层为石墨层，所述第一涂膏区和所述第二涂膏区的含硅量沿远离极耳的方向递增。

作为本发明负极片的一种具体实施方式，所述第一涂层的厚度在集流体长度方向上不同，所述第一涂层的靠近所述极耳的一端为第一端、远离所述极耳的一端为第二端，所述第一涂层的第一端的厚度小于其第二端的厚度，所述第一涂层和所述第二涂层的总厚度均一。

进一步的，所述第一涂层第一端的厚度最小，第二端的厚度最大。

进一步的，所述第一涂层第一端的厚度Y和其第二端的厚度X的比值满足：1/3≤Y/X≤9/10。

进一步的，所述第一涂层第二端的厚度X和负极片厚度Z的关系满足：X/Z≤3/7。

进一步的，所述第一涂层的厚度沿远离极耳的方向递增。

进一步的，所述第一涂层包括厚度渐变段和厚度恒定段，所述厚度渐变段和极耳槽相邻设置且厚度沿远离极耳的方向递增，厚度渐变段的长度≥极耳槽的宽度，厚度恒定段的长度≥0。

进一步的，所述厚度渐变段的厚度最小值为第一涂层第一端的厚度Y，厚度最大值为第一涂层第二端的厚度X，厚度恒定段的厚度为第一涂层第二端的厚度X。

更具体的，所述第一涂层中的负极活性材料为硅材料和石墨材料，硅材料与石墨材料的质量比≤1；第二涂层中的负极活性材料为石墨材料。

更具体的，所述石墨材料为硬碳或软碳。

更具体的，所述硅材料为晶体硅或氧化亚硅或晶体硅与碳材料的复合材料或氧化亚硅与碳材料的复合材料中的一种或多种。

本发明还提供了一种锂电池，包括正极片、负极片和隔膜，所述负极片为前述负极片。