本申請的實(shí)施例涉及電池領(lǐng)域，更具體地，涉及負(fù)極極片和包括負(fù)極極片的鋰離子電池。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)鋰離子電池在快速充電或在低溫充電時(shí)，如果鋰離子電池的負(fù)極動(dòng)力學(xué)不足，會(huì)導(dǎo)致li+在負(fù)極富集并在負(fù)極活性物質(zhì)層表面獲得電子以鋰枝晶的形式在負(fù)極表面析出，鋰枝晶的形成將會(huì)惡化鋰離子電池的循環(huán)壽命，還有刺穿隔離膜風(fēng)險(xiǎn)，造成安全隱患。

2、為了避免析鋰現(xiàn)象，目前通常采用以下幾種手段:一是降低極片的壓實(shí)密度，提高鋰離子電池的動(dòng)力學(xué)性能，提高倍率性能，改善析鋰，但是損失鋰離子電池的能量密度；二是使用腈類或酯類改性的負(fù)極粘結(jié)劑，改善析鋰，但是會(huì)增大鋰離子電池的循環(huán)膨脹；三是增大電解質(zhì)中低粘度溶劑的比例，改善低溫析鋰，但往往會(huì)降低電解質(zhì)的電導(dǎo)率，惡化常溫析鋰現(xiàn)象，且低粘度的溶劑一般沸點(diǎn)較低，還會(huì)惡化鋰離子電池的高溫存儲(chǔ)性能。

3、因此，雖然以上幾種手段能夠不同程度地改善析鋰，但是同時(shí)也會(huì)帶來一些缺陷，并不完全令人滿意。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?jiān)诓粨p失鋰離子電池的能量密度，不影響鋰離子電池的循環(huán)壽命和引起循環(huán)膨脹的情況下，大幅降低鋰離子電池的直流電阻和界面上的電荷轉(zhuǎn)移電阻，避免了鋰離子電池在循環(huán)充放電過程中的析鋰現(xiàn)象，為后續(xù)繼續(xù)提高充放電倍率提供支持。

2、本申請的實(shí)施例提供了一種負(fù)極極片，包括：負(fù)極集流體；負(fù)極活性物質(zhì)層，設(shè)置在所述負(fù)極集流體上；其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)層包括負(fù)極活性物質(zhì)和分散劑，所述分散劑包括羧甲基纖維素鋰，所述負(fù)極活性物質(zhì)和所述分散劑的質(zhì)量比≥18.74。

3、在上述負(fù)極極片中所述分散劑包括羧甲基纖維素鋰和羧甲基纖維素鈉的混合物。

4、在上述負(fù)極極片中，其中，所述分散劑的取代度范圍為0.6-1.3。

5、在上述負(fù)極極片中，其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)包括人造石墨、天然石墨、碳化硅、中間相碳微球、硅及其合金中的一種或幾種的組合。

6、在上述負(fù)極極片中，其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)層還包括粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑選自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸鹽、羧甲基纖維素納、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和聚六氟丙烯中的一種或幾種的組合。在上述負(fù)極極片中，其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)層還包括導(dǎo)電劑，所述導(dǎo)電劑包括導(dǎo)電炭黑、片層石墨、碳納米管、石墨烯中的一種或幾種的組合。

7、在上述負(fù)極極片中，其中，所述負(fù)極集流體包括銅箔、鋁箔、鎳箔、碳基集流體中的一種或幾種的組合。

8、本申請的實(shí)施例還提供了包括上述負(fù)極極片的鋰離子電池。

9、在上述鋰離子電池中，其中，所述正極極片包括正極活性物質(zhì)，所述正極活性物質(zhì)包括鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷鋁酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳酸鋰中的一種或幾種的組合。

10、在上述鋰離子電池中，其中，所述電解質(zhì)包括鋰鹽和溶劑，所述鋰鹽選自六氟磷酸鋰（lipf6）、二氟磷酸鋰（lipo2f2）、四氟硼酸鋰（libf4）、六氟砷酸鋰、高氯酸鋰、二草酸硼酸鋰（libob）、二氟草酸硼酸鋰（lidfob）、雙氟磺酰亞胺鋰（lifsi）、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰（litfsi）中的一種或幾種的組合；所述溶劑包括選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、1,4-丁內(nèi)酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯中的一種或幾種的組合。

11、本申請中通過使負(fù)極活性物質(zhì)層中的負(fù)極活性物質(zhì)和分散劑的質(zhì)量比≥18.74，分散劑選用羧甲基纖維素鋰、或羧甲基纖維素鋰與羧甲基纖維素鈉的混合物，在不損失鋰離子電池的能量密度，不影響鋰離子電池的循環(huán)壽命和引起循環(huán)膨脹的情況下，大幅降低鋰離子電池的直流電阻和界面上的電荷轉(zhuǎn)移電阻，避免了鋰離子電池在循環(huán)充放電過程中的析鋰現(xiàn)象。

技術(shù)特征：

1.一種負(fù)極極片，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極極片，其中，所述分散劑包括羧甲基纖維素鋰和羧甲基纖維素鈉的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所示的負(fù)極極片，其中，所述分散劑的取代度范圍為0.6-1.3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極極片，其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)包括人造石墨、天然石墨、碳化硅、中間相碳微球、硅及其合金中的一種或幾種的組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極極片，其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)層還包括粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑選自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸鹽、羧甲基纖維素納、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和聚六氟丙烯中的一種或幾種的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極極片，其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)層還包括導(dǎo)電劑，所述導(dǎo)電劑包括導(dǎo)電炭、導(dǎo)電炭黑、片層石墨、碳纖維、碳納米管、石墨烯中的一種或幾種的組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極極片，其中，所述負(fù)極集流體包括銅箔、鋁箔、鎳箔、碳基集流體中的一種或幾種的組合。

8.一種鋰離子電池，包括正極極片、負(fù)極極片和電解質(zhì)，其中所述負(fù)極極片為根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的負(fù)極極片。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池，其中，所述正極極片包括正極活性物質(zhì)，所述正極活性物質(zhì)包括鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷鋁酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳酸鋰中的一種或幾種的組合。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池，其中，所述電解質(zhì)包括鋰鹽和溶劑，所述鋰鹽選自六氟磷酸鋰、二氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、高氯酸鋰、二草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰中的一種或幾種的組合；所述溶劑包括選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、1,4-丁內(nèi)酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯中的一種或幾種的組合。

技術(shù)總結(jié)
本申請的實(shí)施例提供了負(fù)極極片和包括負(fù)極極片的鋰離子電池，負(fù)極極片包括：負(fù)極集流體；負(fù)極活性物質(zhì)層，設(shè)置在負(fù)極集流體上；其中，負(fù)極活性物質(zhì)層包括負(fù)極活性物質(zhì)和分散劑，負(fù)極活性物質(zhì)和分散劑的質(zhì)量比≥18.74，分散劑包括羧甲基纖維素鋰。本申請?jiān)诓粨p失鋰離子電池的能量密度，不影響鋰離子電池的循環(huán)壽命和引起循環(huán)膨脹的情況下，大幅降低鋰離子電池的直流電阻和界面上的電荷轉(zhuǎn)移電阻，避免了鋰離子電池在循環(huán)充放電過程中的析鋰現(xiàn)象。

技術(shù)研發(fā)人員：李婭潔,石長川,陶興華,方占召,高潮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧德新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10