[发明专利]改善高电压锂电池循环性能的负极极片及制备方法和应用

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种改善高电压锂电池循环性能的负极极片及制备方法和应用。制备方法包括步骤1：在负极集流体长涂膏面涂覆涂层A，涂层A的浆料按质量百分比包括77.2％～97.01％的硅碳负极、0.48％～19.5％人造石墨、0.5％～1.0％导电剂、1.5％～3.0％粘结剂；步骤2：在负极集流体短涂膏面涂覆涂层B，涂层B的浆料按质量百分比包括77.2％～97.01％的硅碳负极、0.48％～19.5％人造石墨、0.5％～1.0％导电剂、1.5％～3.0％粘结剂。通过负极双层涂布的方式，在负极集流体长涂膏面涂覆涂层A，在负极集流体短涂膏面涂覆涂层B，改善了高电压钴酸锂在集流体长涂膏面的过电势分布和正负极长涂膏面间的扩散阻抗，降低高电压钴酸锂在循环过程中的极化，改善了高电压钴酸锂在循环过程中的析锂现象和容量保持率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种改善高电压锂电池循环性能的负极极片及制备方法和应用。

背景技术

随着用电设备的多功能化和小型化发展，智能手机、平板电脑、笔记本电脑等各种便携设备对体积小、待机时间长的锂离子电池提出了更高的要求。特别是随着5G手机的诞生，对锂离子电池续航时间和体积大小的要求进一步提高，迫切需要提升电池体积能量密度。此外，同样在其他用电设备，如：储能设备、电动工具、电动汽车等也在不断开发出质量更轻、体积更小、输出电压和功率密度更高的锂离子电池，所以发展高能量密度锂离子电池是锂电池行业的重要研发方向。

提升锂离子电池的工作电压是增大电池能量密度的重要途径之一。钴酸锂(LiCoO₂)由于具有很高的材料密度和电极压实密度，使钴酸锂正极的锂离子电池具有最高的体积能量密度，因此钴酸锂是消费电子市场应用最广泛的正极材料，高电压钴酸锂材料也成为科研界及企业共同关注的热点。通常在手机上使用的锂离子电池，截止电压为4.2V左右。工作电压越高的锂离子电池越会受到市场青睐，如小米手机和华为手机的4.4V手机，但是也已难以满足人们越来越高的需求，还需进一步提高。但是随着工作电压的提高，高电压钴酸锂材料在循环过程中极化较大，极易出现析锂现象以及容量衰减问题，循环寿命短，限制了其广泛应用。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种改善高电压锂电池循环性能的负极极片及制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

第一方面，本发明提供一种改善高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：在负极集流体长涂膏面涂覆涂层A，所述涂层A的浆料按质量百分比包括77.2％～97.01％的硅碳负极、0.48％～19.5％人造石墨、0.5％～1.0％导电剂、1.5％～3.0％粘结剂。

步骤2：在负极集流体短涂膏面涂覆涂层B，所述涂层B的浆料按质量百分比包括77.2％～97.01％的硅碳负极、0.48％～19.5％人造石墨、0.5％～1.0％导电剂、1.5％～3.0％粘结剂。

优选的，在上述改善高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法中，涂层A的浆料中硅碳负极与人造石墨的质量百分比之和为96.5％～97.5％。

优选的，在上述改善高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法中，涂层B的浆料中硅碳负极与人造石墨的质量百分比之和为96.5％～97.5％。

进一步的，在上述改善高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法中，涂层A的厚度为60～120μm。

进一步的，在上述改善高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法中，涂层B的厚度为60～120μm。

进一步的，在上述改善高电压锂电池循环性能的负极极片的制备方法中，涂层A的浆料中硅碳负极克容量为380mAh/g～600mAh/g。