CN111916668B - 一种负极片及其制备方法和包含该负极片的锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种负极片及其制备方法和包含该负极片的锂离子电池；所述负极片包括负极集流体、第一负极活性物质层、第二负极活性物质层、负极极耳，所述负极极耳设置在负极集流体一侧表面上，靠近所述负极极耳处且设置负极极耳一侧的负极集流体表面涂布第一负极活性物质层，远离所述负极极耳处且设置负极极耳一侧的负极集流体表面涂布第二负极活性物质层；所述第一负极活性物质层包括第一负极活性物质，所述第二负极活性物质层包括第二负极活性物质，本发明的负极片可以有效改善STP结构锂离子电池极耳位置析锂现象，改善锂离子电池的循环寿命；同时还可以有效缓解因为析锂带来的电芯析锂变形问题。

Description

一种负极片及其制备方法和包含该负极片的锂离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种负极片及其制备方法和包含该负极片的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池因其平台电压高、循环寿命好、能量密度高、无记忆效应等优点，被广泛应用在便携式电子设备上，如手机、笔记本电脑等。随着技术的不断发展，尤其是5G时代已经到来，市场对电池能量密度和充电速度的需求越来越高，常规的卷绕结构已经无法满足客户需求。一些电池厂商开发出了极耳中置的特殊电芯工艺(Special Tab Process，简称为STP)结构。这种结构一方面减少了空箔区面积，提升了能量密度，另一方面降低了电芯的阻抗，提升了电芯充电速度。但是这种结构也有一定的弊端，其中最突出的弊端就是极片靠近极耳位置处容易析锂，尤其是采用大倍率充电时。这会导致电芯在循环中析锂区域不断扩散，加快电解液消耗，最终导致电芯失效变形，带来很大的隐患。上述析锂问题的原因主要是充电过程中，中间极耳位置电流密度比其他位置大。
发明内容
为了改善现有技术的不足，本发明提供一种负极片及其制备方法和包含该负极片的锂离子电池。本发明的负极片可以解决极耳中置的特殊电芯工艺结构、即STP结构中极耳位置析锂的问题，从而改善电芯的循环寿命。
本发明中，极耳中置是一种不同于常规的极耳设置在负极片头部空箔区域的极耳设置方式。所述的极耳中置的特殊电芯工艺结构是指极耳焊接在负极片表面涂膏涂覆区域的中间位置。极耳焊接时，先将焊接部位的涂膏清洗掉，露出负极集流体，再将负极极耳焊接在负极集流体表面；或在涂布过程中，集流体的极耳焊接区域不涂覆活性物质。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种负极片，所述负极片包括负极集流体、第一负极活性物质层、第二负极活性物质层、负极极耳，所述负极极耳设置在负极集流体一侧表面上，靠近所述负极极耳处且设置负极极耳一侧的负极集流体表面涂布第一负极活性物质层，远离所述负极极耳处且设置负极极耳一侧的负极集流体表面涂布第二负极活性物质层；
所述第一负极活性物质层包括第一负极活性物质，所述第二负极活性物质层包括第二负极活性物质，所述第一负极活性物质层接受锂离子脱嵌的速度大于所述第二负极活性物质层接受锂离子脱嵌的速度。
本发明中，所述第一负极活性物质层的动力学性能优于所述第二负极活性物质层的动力学性能。
根据本发明，所述动力学性能是指锂离子的脱嵌速度，脱嵌速度越快，动力学性能越好。影响锂离子的脱嵌速度的因素主要包括：(1)活性物质可支持的充电电流大小，可支持的充电电流越大，动力学性能越好；(2)单位时间内接受的锂离子的量、即接受锂离子的速度，接受锂离子的速度越快，动力学性能越好。
示例性地，所述第一负极活性物质层的锂离子的脱嵌速度大于第二负极活性物质层的锂离子的脱嵌速度。
示例性地，所述第一负极活性物质层的可支持的充电电流大于第二负极活性物质层的可支持的充电电流。
示例性地，所述第一负极活性物质层的析锂窗口大于第二负极活性物质层的析锂窗口。
所述第一负极活性物质层的析锂窗口可以通过第一负极活性物质(如石墨)的解剖是否析锂来体现，同理，所述第二负极活性物质层的析锂窗口可以通过第二负极活性物质的解剖是否析锂来体现；在本发明实施例中，上述第一负极活性物质的析锂窗口大于或等于1.5C，举例说明，若上述第一负极活性物质的析锂窗口为1.5C，在统一采用现有的正极+第一负极活性物质+涂胶隔膜+电解液的体系对上述第一负极活性物质的析锂窗口进行评判的情况下，使用上述第一负极活性物质的电池在1.5C下充放电20T(周期)，解剖不析锂，即解剖后极片呈现金黄色，无灰色的析锂区域；换句话说，上述第一负极活性物质为支持1.5C快充的负极活性物质。
根据本发明，所述第一负极活性物质层的长度占整个负极集流体表面涂膏的1/6-1/3，即LA/(LA+LB)＝1/6-1/3，其中，LA为所述第一负极活性物质层的长度，LB为所述第二负极活性物质层的长度。
根据本发明，所述第二负极活性物质层的长度占整个负极集流体表面涂膏的2/3-5/6，即LB/(LA+LB)＝2/3-5/6，其中，LA为所述第一负极活性物质层的长度，LB为所述第二负极活性物质层的长度。
根据本发明，在靠近所述负极极耳处的负极集流体两侧表面涂布第一负极活性物质层，远离所述负极极耳处的负极集流体两侧表面涂布第二负极活性物质层。
根据本发明，负极集流体两侧的第一负极活性物质层的长度相同或不同，优选为相同。示例性地，负极集流体两侧的第一负极活性物质层以负极集流体为对称轴对称地设置在负极集流体两侧。
根据本发明，负极集流体两侧的第二负极活性物质层的长度相同或不同，优选为相同。示例性地，负极集流体两侧的第二负极活性物质层以负极集流体为对称轴对称地设置在负极集流体两侧。
根据本发明，所述负极为极耳中置结构。
根据本发明，所述第二负极活性物质层和所述第一负极活性物质层相连设置，即所述第二负极活性物质层、所述第一负极活性物质层中没有空白区域。
根据本发明，所述负极集流体的长度和宽度没有特别的定义，根据需要的电芯的不同选取不同长度、不同宽度的集流体。示例性地，针对386283型号的电池，所述负极集流体的长度为500-1000mm，例如为885±2mm，所述负极集流体的宽度为400-900mm，例如为773±2mm。
根据本发明，所述第一负极活性物质层的厚度和所述第二负极活性物质层的厚度相同或不同，优选为相同，优选为90-120μm，例如为90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm或120μm。
根据本发明，所述负极集流体表面还任选地包括空白区域，所述空白区域设置在第二负极活性物质层一侧，所述空白区域例如是在负极片的生产过程中为了避免剪裁到负极集流体表面的第二负极活性物质层而产生的，所述空白区域的长度例如可以是0.5-2mm，如1mm。
根据本发明，如图1所示，所述负极片包括负极集流体、第一负极活性物质层(BC段和FG段)、第二负极活性物质层(AB段、CD段、EF段和GH段)、负极极耳，所述负极极耳设置在负极集流体一侧表面上，靠近所述负极极耳处的负极集流体两侧表面涂布第一负极活性物质层(BC段和FG段)，远离所述负极极耳处的负极集流体两侧表面涂布第二负极活性物质层(AB段、CD段、EF段和GH段)。
根据本发明，所述第一负极活性物质层中包括第一负极活性物质、第一导电剂、第一分散剂和第一粘结剂，所述第二负极活性物质层中包括第二负极活性物质、第二导电剂、第二分散剂和第二粘结剂。
其中，形成所述第一负极活性物质层和第二负极活性物质层的第一负极活性物质和第二负极活性物质相同或不同，第一导电剂和第二导电剂相同或不同，第一粘结剂和第二粘结剂相同或不同，第一分散剂和第二分散剂相同或不同。
根据本发明，所述第一负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：
70-98.5wt％的第一负极活性物质、0.5-10wt％的第一导电剂、0.5-10wt％的第一粘结剂、0.5-10wt％的第一分散剂。
优选地，所述第一负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：
85-97wt％的第一负极活性物质、1-5wt％的第一导电剂、1-5wt％的第一粘结剂、1-5wt％的第一分散剂。
根据本发明，所述第二负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：
83-99.5wt％的第二负极活性物质、0-2wt％的第二导电剂、0.5-15wt％的第二粘结剂。
优选地，所述第二负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：
90-99wt％的第二负极活性物质、0-2wt％的第二导电剂、1-8wt％的第二粘结剂。
根据本发明，形成所述第一负极活性物质层的第一导电剂的含量大于形成所述第二负极活性物质层的第二导电剂的含量。这样选择可以保证所述第一负极活性物质层的电子导电能力优于第二负极活性物质层的电子导电能力，导电剂的增加不仅可以提高负极活性物质的导电能力，还能有效改善Li+在负极活性物质内部的扩散能力，所以这样选择可以保证所述第一负极活性物质层的动力学性能优于第二负极活性物质层的动力学性能。
其中，所述第一导电剂和第二导电剂相同或不同，彼此独立地选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、金属粉、碳纤维、石墨烯中的至少一种。
根据本发明，当形成所述第一负极活性物质层的第一导电剂的含量等于形成所述第二负极活性物质层的第二导电剂的含量时，所述第一导电剂和第二导电剂不同。示例性地，所述第一导电剂选自石墨烯和碳纳米管中的至少一种，所述第二导电剂选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、金属粉、碳纤维中的至少一种；这样选择可以保证所述第一负极活性物质层的电子导电能力优于第二负极活性物质层的电子导电能力，这主要是因为石墨烯和碳纳米管的电子导电能力更优。
其中，所述第一粘结剂和第二粘结剂相同或不同，彼此独立地选自羧甲基纤维素钠、丁苯胶乳、苯乙烯-丙烯酸酯乳液、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯中的至少一种。优选地，所述第一粘结剂和第二粘结剂不同。示例性的，所述第一粘结剂选自苯乙烯-丙烯酸酯乳液，所述第二粘结剂选自羧甲基纤维素钠、丁苯胶乳、苯聚四氟乙烯、聚氧化乙烯中的至少一种；这样选择可以保证所述第一负极活性物质层的电子导电能力优于第二负极活性物质层的电子导电能力，这主要是因为苯乙烯-丙烯酸酯乳液的电解液亲和性比其他粘结剂更好。
其中，所述第一负极活性物质和第二负极活性物质相同或不同，彼此独立地选自改性或未改性的下述物质中的至少一种：人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、钛酸锂、氧化硅，其中，所述改性包括掺杂、粒径调控或包覆。其中第一负极活性物质的粒径小于第二负极活性物质的粒径，或第一负极活性物质的包覆量大于第二负极活性物质的包覆量。小粒径可以缩短Li+传输的路径，而包覆量增加则可以增加Li+***的路径，这两种措施都可以改善Li+在负极活性物质层内部的扩散能力，所以这样选择可以保证所述第一负极活性物质层的动力学性能优于第二负极活性物质层的动力学性能。
其中，所述第一分散剂和第二分散剂相同或不同，彼此独立地选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的至少一种。
本发明还提供上述负极片的制备方法，所述方法包括如下步骤：
1)分别配制形成第一负极活性物质层的浆料、形成第二负极活性物质层的浆料；
2)使用涂布机进行涂布，将形成第一负极活性物质层的浆料涂覆在靠近所述负极极耳处且设置负极极耳一侧的负极集流体表面，将形成第二负极活性物质层的浆料涂覆在远离所述负极极耳处且设置负极极耳一侧的负极集流体表面，制备得到所述负极片。
根据本发明，步骤1)中，所述形成第一负极活性物质层的浆料、形成第二负极活性物质层的浆料的固含量为40wt％～45wt％。
根据本发明，所述步骤1)包括如下步骤：
第一步：将第一负极活性物质、第一导电剂、第一粘结剂和第一分散剂按照一定的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料；
第二步：将第二负极活性物质、第二导电剂、第二粘结剂和第二分散剂按照一定的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料。
根据本发明，所述步骤2)包括如下步骤：
将形成第一负极活性物质层的浆料涂覆在靠近所述负极极耳处且设置负极极耳一侧的负极集流体表面，形成第一负极活性物质层；
将形成第二负极活性物质层的浆料涂覆在远离所述负极极耳处且设置负极极耳一侧的负极集流体表面，形成第二负极活性物质层。
根据本发明，所述步骤2)包括如下步骤：
将形成第一负极活性物质层的浆料涂覆在靠近所述负极极耳处的负极集流体两侧表面，形成第一负极活性物质层；
将形成第二负极活性物质层的浆料涂覆在远离所述负极极耳处的负极集流体两侧表面，形成第二负极活性物质层。
根据本发明，所述步骤2)包括如下步骤：
在设置负极极耳的负极集流体一侧表面，将形成第一负极活性物质层的浆料涂覆在负极集流体表面BC段，形成第一负极活性物质层；将形成第二负极活性物质层的浆料涂覆在负极集流体表面AB段和CD段，涂布时跳开BC段，形成第二负极活性物质层；
任选地，在与设置负极极耳一侧相对的另一侧表面，将形成第一负极活性物质层的浆料涂覆在负极集流体表面FG段，形成第一负极活性物质层；将形成第二负极活性物质层的浆料涂覆在负极集流体表面EF段和GH段，涂布时跳开FG段，形成第二负极活性物质层。
根据本发明，所述方法还包括如下步骤：
3)将制备的负极片在100℃温度下烘干，然后通过辊压，分切成条，激光清洗出极耳槽，焊接镍极耳，即得到负极片。
根据本发明，所述步骤3)包括如下步骤：
将制备的负极片在100℃温度下烘干，然后通过辊压，分切成条，在第一负极活性物质层所在的区域上激光清洗出极耳槽，焊接镍极耳，即得到负极片。
本发明还提供一种锂离子电池，所述电池包括上述的负极片。
根据本发明，所述电池还包括正极片和隔膜。
根据本发明，所述锂离子电池在25℃下3C/1C的充放电制度下循环1000圈后的容量保持率为≥82％。
根据本发明，所述锂离子电池在25℃下3C/1C的充放电制度下循环1000圈后电芯的膨胀率为≤12％。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种负极片及其制备方法和包含该负极片的锂离子电池；本发明的负极片可以有效改善STP结构锂离子电池极耳位置析锂现象，改善锂离子电池的循环寿命；同时还可以有效缓解因为析锂带来的电芯析锂变形问题。
附图说明
图1：本发明的负极片的结构示意图。
图2：现有负极片的结构示意图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中所使用的人造石墨A为经过硬碳包覆的球形石墨，其粒径为D10＝8.0μm，D50＝15.2μm，D90＝29.3μm，其中，所述包覆方法为液相包覆。
下述实施例中所使用的人造石墨B为未经包覆和掺杂的球形石墨，其粒径为D10＝8.2μm，D50＝15.8μm，D90＝28.8μm。
下述实施例中所使用的人造石墨C为未经包覆和掺杂的球形石墨，其粒径为D10＝6.1μm，D50＝13.9μm，D90＝22.7μm。
其中，所述人造石墨A与所述人造石墨B的粒径相当，区别仅在于人造石墨表面还有包覆层结构，因此所述人造石墨A的动力学性能优于所述人造石墨B的动力学性能；所述人造石墨C的粒径小于所述人造石墨B的粒径，因此所述人造石墨C的动力学性能优于所述人造石墨B的动力学性能。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而并非指示或暗示相对重要性。
实施例1.一种负极片的制备方法及包含其的锂离子电池制备方法如下：
第一步：配制第一活性物质浆料：将第一负极活性物质(人造石墨B)、第一导电剂(导电炭黑)、第一粘结剂(丁苯乳胶)、第一分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，通过公知的配料工艺进行搅拌，得到固含量为40％～45％的浆料；
第二步：配制第二活性物质浆料：将第二负极活性物质(人造石墨B)、第二粘结剂(丁苯乳胶)、第二分散剂(羧甲基纤维素)按照97.4:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，通过公知的配料工艺进行搅拌，得到固含量为40％～45％的浆料；
第三步：制备负极片：使用跳涂机涂布两次，将两种活性物质浆料涂布在负极集流体铜箔上。如附图1所示，负极片一侧表面：可以从A端或D端任意一端开始涂覆，第二活性物质浆料通过第一次跳涂，涂布在AB段和CD段，涂布时跳开BC段，第一活性物质浆料通过第二次跳涂，涂布区域为BC段，三个涂覆段表面的涂覆层的厚度相同。负极片另一侧表面：可以从E端或H端任意一端开始涂覆，第二活性物质浆料通过第一次跳涂，涂布在EF段和GH段，涂布时跳开FG段，第一活性物质浆料通过第二次跳涂，涂布区域为FG段，三个涂覆段表面的涂覆层的厚度相同。
将制备的负极片在100℃温度下烘干，然后通过辊压，分切成条，激光清洗出极耳槽，焊接镍极耳，即得到负极片。
第四步：制备正极极片：将钴酸锂正极主料、导电剂和聚偏氟乙烯按照97:1.5:1.5的质量比加入到搅拌罐中，然后加入NMP溶剂配成正极浆料，正极浆料固含量70％～75％，再利用涂布机将浆料涂覆到铝箔上，在120℃温度下烘干8h，烘干后先分切成小条，再采用刮刀清洗，洗出正极耳焊接位置，然后通过辊压机压实，焊接铝极耳，即得到正极极片；
第五步：组装电芯：将上述两步得到的正负极片和隔膜一起卷绕形成卷芯，用铝塑膜包装，烘烤去除水分后注入电解液，采用热压化成工艺化成即可得到电芯。
实施例2
其他同实施例1，区别仅在于：
第一步：配制第一活性物质浆料：将第一负极活性物质(人造石墨A)、第一导电剂(导电炭黑)、第一粘结剂(丁苯乳胶)、第一分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，通过公知的配料工艺进行搅拌，得到固含量为40％～45％的浆料；
第二步：配制第二活性物质浆料：将第二负极活性物质(人造石墨B)、第二导电剂(导电炭黑)、第二粘结剂(丁苯乳胶)、第二分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，通过公知的配料工艺进行搅拌，得到固含量为40％～45％的浆料。
实施例3
其他同实施例1，区别仅在于：
第一步：配制第一活性物质浆料：将第一负极活性物质(人造石墨C)、第一导电剂(导电炭黑)、第一粘结剂(丁苯乳胶)、第一分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，通过公知的配料工艺进行搅拌，得到固含量为40％～45％的浆料；
第二步：配制第二活性物质浆料：将第二负极活性物质(人造石墨B)、第二导电剂(导电炭黑)、第二粘结剂(丁苯乳胶)、第二分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，通过公知的配料工艺进行搅拌，得到固含量为40％～45％的浆料。
实施例4
其他同实施例1，区别仅在于：
第一步：配制第一活性物质浆料：将第一负极活性物质(人造石墨B)、第一导电剂(导电炭黑)、第一粘结剂(苯乙烯-丙烯酸酯乳液)、第一分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，通过公知的配料工艺进行搅拌，得到固含量为40％～45％的浆料；
第二步：配制第二活性物质浆料：将第二负极活性物质(人造石墨B)、第二导电剂(导电炭黑)、第二粘结剂(丁苯乳胶)、第二分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，通过公知的配料工艺进行搅拌，得到固含量为40％～45％的浆料。
实施例5
其他同实施例1，区别仅在于：
第一步：配制第一活性物质浆料：将第一负极活性物质(人造石墨B)、第一导电剂(碳纳米管、第一粘结剂(丁苯乳胶)、第一分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，通过公知的配料工艺进行搅拌，得到固含量为40％～45％的浆料；
第二步：配制第二活性物质浆料：将第二负极活性物质(人造石墨B)、第二导电剂(导电炭黑)、第二粘结剂(丁苯乳胶)、第二分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，通过公知的配料工艺进行搅拌，得到固含量为40％～45％的浆料。
对比例1
其他同实施例1，区别仅在于第一步至第三步用下述第一步进行替换：
第一步：配制活性物质浆料：将负极活性物质(人造石墨A)、导电剂(导电炭黑)、粘结剂(丁苯乳胶)、分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，负极浆料固含量40％～45％，再利用涂布机将浆料涂覆到铜箔上，涂布结构按照附图2，在100℃温度下烘干，然后通过辊压，分切成条，激光清洗出极耳槽，焊接镍极耳，即得到负极片。
对比例2
其他同实施例1，区别仅在于第一步至第三步用下述第一步进行替换：
第一步：配制活性物质浆料：将负极活性物质(人造石墨B)、导电剂(导电炭黑)、粘结剂(丁苯乳胶)、分散剂(羧甲基纤维素)按照96.4:1:1.3:1.4的质量比加入到搅拌罐中，然后加入去离子水配成负极浆料，负极浆料固含量40％～45％，再利用涂布机将浆料涂覆到铜箔上，涂布结构按照附图2，在100℃温度下烘干，然后通过辊压，分切成条，激光清洗出极耳槽，焊接镍极耳，即得到负极片。
对比例3
其他同实施例1，区别仅在于：
第三步：制备负极片：使用跳涂机涂布两次，将两种活性物质浆料涂布在负极集流体铜箔上。如附图1所示，负极片一侧表面：可以从A端或D端任意一端开始涂覆，第一活性物质浆料通过第一次跳涂，涂布在AB段和CD段，涂布时跳开BC段，第二活性物质浆料通过第二次跳涂，涂布区域为BC段，三个涂覆段表面的涂覆层的厚度相同。负极片另一侧表面：可以从E端或H端任意一端开始涂覆，第一活性物质浆料通过第一次跳涂，涂布在EF段和GH段，涂布时跳开FG段，第二活性物质浆料通过第二次跳涂，涂布区域为FG段，三个涂覆段表面的涂覆层的厚度相同。
将各实施例及对比例制备的极片组装成型号为386283的软包电芯，在25℃条件下进行0.2C/0.2C充放电测试电芯容量，按照容量×电压/厚度/宽度/高度，计算电池的能量密度，并测试25℃下3C/1C的循环性能，在不同循环次数下拆解电池确认电池极耳位置处析锂情况，拆解结果和能量密度列于表1中。
表1.各实施例和对比例的能量密度及循环过程中极耳处析锂情况、容量保持率和电芯厚度膨胀率对比数据
Figure BDA0002604101090000131
从表1中可以看出，采用本发明中的方法制备的电芯可以明显改善电芯极耳处的析锂情况，显著改善了电芯因析锂导致的电芯变形膨胀，并提高了电芯的循环寿命。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种负极片，其中，所述负极片包括负极集流体、第一负极活性物质层、第二负极活性物质层、负极极耳，所述负极极耳设置在负极集流体一侧表面上，靠近所述负极极耳处且设置负极极耳一侧的负极集流体表面涂布第一负极活性物质层，远离所述负极极耳处且设置负极极耳一侧的负极集流体表面涂布第二负极活性物质层；
所述第一负极活性物质层包括第一负极活性物质，所述第二负极活性物质层包括第二负极活性物质，所述第一负极活性物质层接受锂离子脱嵌的速度大于所述第二负极活性物质层接受锂离子脱嵌的速度；
所述负极片为极耳中置结构。
2.根据权利要求1所述的负极片，其中，LA/(LA+LB)＝1/6-1/3；其中，LA为所述第一负极活性物质层的长度，LB为所述第二负极活性物质层的长度。
3.根据权利要求2所述的负极片，其中，LB/(LA+LB)＝2/3-5/6；其中，LA为所述第一负极活性物质层的长度，LB为所述第二负极活性物质层的长度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的负极片，其中，所述第一负极活性物质层的锂离子的脱嵌速度大于第二负极活性物质层的锂离子的脱嵌速度；和/或，
所述第一负极活性物质层的可支持的充电电流大于第二负极活性物质层的可支持的充电电流；和/或，
所述第一负极活性物质层的析锂窗口大于第二负极活性物质层的析锂窗口。
5.根据权利要求1-3任一项所述的负极片，其中，所述第一负极活性物质层中包括第一负极活性物质、第一导电剂、第一分散剂和第一粘结剂，所述第二负极活性物质层中包括第二负极活性物质、第二导电剂、第二分散剂和第二粘结剂。
6.根据权利要求5所述的负极片，其中，所述第一负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：
70-98.5wt％的第一负极活性物质、0.5-10wt％的第一导电剂、0.5-10wt％的第一粘结剂、0.5-10wt％的第一分散剂；
所述第二负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：
83-99.5wt％的第二负极活性物质、0-2wt％的第二导电剂、0.5-15wt％的第二粘结剂。
7.根据权利要求1-3任一项所述的负极片，其中，在靠近所述负极极耳处的负极集流体两侧表面涂布第一负极活性物质层，远离所述负极极耳处的负极集流体两侧表面涂布第二负极活性物质层。
8.根据权利要求5所述的负极片，其中，形成所述第一负极活性物质层的第一导电剂的含量大于形成所述第二负极活性物质层的第二导电剂的含量。
9.根据权利要求5所述的负极片，其中，所述第一导电剂选自石墨烯和碳纳米管中的至少一种，所述第二导电剂选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、金属粉、碳纤维中的至少一种。
10.根据权利要求5所述的负极片，其中，所述第一粘结剂选自苯乙烯-丙烯酸酯乳液；所述第二粘结剂选自羧甲基纤维素钠、丁苯胶乳、苯聚四氟乙烯、聚氧化乙烯中的至少一种。
11.根据权利要求5所述的负极片，其中，第一负极活性物质的粒径小于第二负极活性物质的粒径。
12.根据权利要求5所述的负极片，其中，第一负极活性物质的包覆量大于第二负极活性物质的包覆量。
13.一种锂离子电池，所述电池包括权利要求1-12任一项所述的负极片。
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