本发明涉及二次电池领域,尤其涉及一种负极片及二次电池。
背景技术:
1、随着锂离子电池技术不断发展,锂离子电池在日常生活中的使用率越来越高,人们对于电池能量密度和充电速度需求也在不断提高,电池尤其是对于便携式电源来说更是朝着体积小型化、轻型化的方向转变。
2、现有的锂离子电池中,蓬松的活性物质涂附在集流体上后,经过辊压得到目标厚度的极片。在辊压过程中,由于极片表层的活性物质直接与辊面接触,承受较大的压力,使得活性物质之间紧密结合,减少了极片孔隙率,并且发生一定程度的形变,因而增加极片孔隙的迂曲度;而靠近集流体的活性物质受到的压力相对较小。因此,会造成极片表层活性物质孔隙率小于极片底层活性物质的孔隙率,极片表层活性物质的孔隙迂曲度大于极片底层活性物质的孔隙迂曲度,不利于锂离子的传导,并且会增加析锂的风险。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中极片表层和极片底层活性物质孔隙率不同导致的锂离子传导受阻的技术问题,本发明提供一种负极片及二次电池。
2、具体地,本发明提供了一种负极片,包括集流体、第一涂覆层和第二涂覆层;所述第一涂覆层涂覆在所述集流体一侧表面形成,所述第二涂覆层涂覆在所述第一涂覆层表面形成;
3、所述第一涂覆层包括第一活性物质,第二涂覆层包括所述第一活性物质和第二活性物质;所述第一活性物质的极限压实密度大于所述第二活性物质的极限压实密度。
4、可选地,所述第一活性物质的极限压实密度和所述第二活性物质的极限压实密度的差值与所述第二涂覆层中的所述第一活性物质的占比呈正相关。
5、可选地,所述第二涂覆层中的所述第一活性物质的占比a满足以下关系式:
6、0.4(p1-p2)/p1≤a≤0.7d2/(d1+d2);
7、其中,p1为所述第一活性物质的极限压实密度,单位为g/cm3;p2为所述第二活性物质的极限压实密度,单位为g/cm3;1.65≤p1≤1.85,1.55≤p2<1.75;
8、d1为所述第一涂覆层的厚度,单位为μm;d2为所述第二涂覆层的厚度,单位为μm;15≤d1≤40,2≤d2≤20。
9、可选地,所述第一活性物质的极限压实密度为1.7~1.82g/cm3,所述第二活性物质的极限压实密度为1.6~1.7g/cm3。
10、可选地,0≤(p1-p2)/p1≤0.24;0.2≤d2/(d1+d2)≤0.5。
11、可选地,所述第一涂覆层的厚度d1为20~30μm,所述第二涂覆层的厚度d2为5~15μm。
12、可选地,所述第一活性物质为高能量密度石墨,所述第二活性物质为高功率密度石墨。
13、可选地,以所述第一涂覆层的质量为100%计,所述第一涂覆层包括质量占比为95.8%~97.3%的第一活性物质、质量占比为0.6%~1.3%的第一导电剂,质量占比为1.9%~3.4%的第一粘结剂;
14、所述第一活性物质为石墨、软碳或硬碳;所述第一导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、乙炔黑、石墨中的一种或多种;所述第一粘结剂为聚偏氟乙烯、丁二烯橡胶、聚氧化乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、丁苯橡胶中的一种或多种。
15、可选地,以所述第二涂覆层的质量为100%计,包括以下组分:0%~35%第一活性物质,62.3%~97%第二活性物质、0.6%~1.3%的第二导电剂,1.9%~3.4%的第二粘结剂;
16、所述第二活性物质为石墨、软碳或硬碳;所述第二导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、乙炔黑、石墨中的一种或多种;所述第二粘结剂为聚偏氟乙烯、丁二烯橡胶、聚氧化乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、丁苯橡胶中的一种或多种。
17、可选地,以所述第二涂覆层的质量为100%计,所述第二粘结剂包括质量占比0.8%~1.6%的羧甲基纤维素和质量占比0.6%~1.3%的丁苯橡胶。
18、本发明还提供了一种二次电池,所述二次电池使用如以上任意一项所述的负极片。
19、本发明的有益效果在于:
20、本发明提供的负极片及二次电池中,本发明在集流体上涂覆形成第一涂覆层,在第一涂覆层上涂覆形成第二涂覆层,由于在第二涂覆层中添加有极限压实密度较大的第一活性物质,在辊压过程中起到吸收压力的作用,且能将第二涂覆层(表层)的压力吸收,防止第二涂层第二活性物质过压,影响极片孔隙率,从而维持第二涂覆层功率性能,不容易产生过压,降低对锂离子传导的影响,有效避免锂金属在负极表面析出。同时,由于第一活性物质在辊压过程中起到吸收压力的作用,有利于第二涂覆层中第二活性物质最大限度的发挥性能,提升电芯快充性能。
21、进一步地,由于所述第二涂覆层中的所述第一活性物质的占比与所述第一活性物质的极限压实密度和所述第二活性物质的极限压实密度的差值呈正相关。若第一活性物质极限压实密度和第二活性物质极限压实密度之间的差值较大,则第二活性物质相比第一活性物质更容易被过压,根据第一活性物质极限压实密度和第二活性物质极限压实密度之间的差值情况在第二涂覆层中添加所述第一活性物质,可以兼顾第一活性物质的吸收压力作用和第二活性物质发挥性能,最大限度的提升电芯快充性能。
1.一种负极片,其特征在于,包括集流体、第一涂覆层和第二涂覆层;所述第一涂覆层涂覆在所述集流体一侧表面形成,所述第二涂覆层涂覆在所述第一涂覆层表面形成;
2.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的负极片,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的负极片,其特征在于,
5.根据权利要求2所述的负极片,其特征在于,
6.根据权利要求2所述的负极片,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,
8.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,
9.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,
10.一种二次电池,其特征在于,所述二次电池使用权利要求1-9任意一项所述的负极片。