本發(fā)明涉及電池，特別是涉及一種負(fù)極片及其制備方法和電池。

背景技術(shù)：

1、新能源汽車領(lǐng)域，提升電芯的能量密度是提升續(xù)航能力的關(guān)鍵。硅基材料相對(duì)于石墨具有較高的克容量發(fā)揮，目前，將硅基材料應(yīng)用在負(fù)極片中是提升電芯能量密度的重要方法。

2、但硅基材料的導(dǎo)電率較差，活性離子(例如鋰離子或鈉離子)在硅基材料體系中的遷移較慢，因此包含硅基材料的負(fù)極片會(huì)導(dǎo)致二次電池的快充能力較差，這限制了包含硅基材料的負(fù)極片在二次電池中的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例為解決背景技術(shù)中存在的至少一個(gè)問題而提供一種負(fù)極片及其制備方法和電池。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種負(fù)極片，包括：

3、集流體；

4、活性層，設(shè)置在所述集流體的至少一側(cè)表面上，所述活性層包括依次層疊在所述集流體上的第一活性層、第二活性層和第三活性層；

5、所述第一活性層的材料包括石墨和硅基材料，所述第二活性層的材料包括軟碳和/或硬碳，所述第三活性層的材料包括石墨。

6、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述第一活性層的材料還包括第一粘結(jié)劑，所述第二活性層的材料還包括第二粘結(jié)劑，所述第三活性層的材料還包括第三粘結(jié)劑；所述負(fù)極片滿足如下特征中的至少一者：

7、(1)所述第一粘結(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、聚丙烯酸類粘結(jié)劑中的至少兩種；

8、(2)所述第二粘結(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、聚丙烯酸類粘結(jié)劑中的至少兩種；

9、(3)所述第三粘結(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、聚丙烯酸類粘結(jié)劑中的至少兩種；

10、(4)所述第一粘結(jié)劑在所述第一活性層中的質(zhì)量占比為2.5％～10％；

11、(5)所述第二粘結(jié)劑在所述第二活性層中的質(zhì)量占比為2％～6％；

12、(6)所述第三粘結(jié)劑在所述第三活性層中的質(zhì)量占比為1.5％～3％。

13、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述第一活性層的材料還包括第一導(dǎo)電劑，所述第二活性層的材料還包括第二導(dǎo)電劑，所述第三活性層的材料還包括第三導(dǎo)電劑；所述負(fù)極片滿足如下特征中的至少一者：

14、(1)所述第一導(dǎo)電劑包括碳黑、碳納米管、石墨烯、乙炔黑中的至少一種；

15、(2)所述第二導(dǎo)電劑包括碳黑、碳納米管、石墨烯、乙炔黑中的至少一種；

16、(3)所述第三導(dǎo)電劑包括碳黑、碳納米管、石墨烯、乙炔黑中的至少一種；

17、(4)所述第一導(dǎo)電劑在所述第一活性層中的質(zhì)量占比大于所述第二導(dǎo)電劑在所述第二活性層中的質(zhì)量占比，且大于所述第三導(dǎo)電劑在所述第三活性層中的質(zhì)量占比；

18、(5)所述第二導(dǎo)電劑在所述第二活性層中的質(zhì)量占比大于所述第三導(dǎo)電劑在所述第三活性層中的質(zhì)量占比。

19、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述負(fù)極片滿足如下特征中的至少一者：

20、(1)所述硅基材料包括氧化亞硅、硅碳、硅中的至少一種；

21、(2)所述第一活性層中，所述硅基材料在所述石墨和所述硅基材料的混合物中的質(zhì)量占比大于0且小于等于90％；

22、(3)所述負(fù)極片的面密度為4.54mg/cm2～12.34mg/cm2；

23、(4)所述第一活性層的厚度為10μm～70μm；

24、(5)所述第二活性層的厚度為5μm～20μm；

25、(6)所述第三活性層的厚度為8μm～40μm。

26、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種負(fù)極片的制備方法，包括以下步驟：

27、s1：制備第一漿料、第二漿料和第三漿料，所述第一漿料包括第一活性材料，所述第一活性材料包括石墨和硅基材料，所述第二漿料包括第二活性材料，所述第二活性材料包括軟碳和/或硬碳，所述第三漿料包括第三活性材料，所述第三活性材料包括石墨；

28、s2：將所述第一漿料、所述第二漿料和所述第三漿料涂覆在集流體的至少一側(cè)表面上，烘干后得到依次層疊在所述集流體上的第一活性層、第二活性層和第三活性層；所述第一活性層的材料包括所述第一活性材料，所述第二活性層的材料包括所述第二活性材料，所述第三活性層的材料包括所述第三活性材料。

29、結(jié)合本申請(qǐng)的第二方面，在一可選實(shí)施方式中，所述硅基材料在所述第一活性材料中的質(zhì)量占比大于0且小于等于90；和/或，所述硅基材料包括氧化亞硅、硅碳、硅中的至少一種。

30、結(jié)合本申請(qǐng)的第二方面，在一可選實(shí)施方式中，步驟s1中的制備所述第一漿料包括：

31、將所述第一活性材料、第一粘結(jié)劑與第一導(dǎo)電劑混合，制備所述第一漿料；所述第一活性材料、所述第一粘結(jié)劑和所述第一導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為(85～97)：(2～10)：(1～5)。

32、結(jié)合本申請(qǐng)的第二方面，在一可選實(shí)施方式中，步驟s1中的制備所述第二漿料包括：

33、將所述第二活性材料、第二粘結(jié)劑與第二導(dǎo)電劑混合，制備所述第二漿料；所述第二活性材料、所述第二粘結(jié)劑和所述第二導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為(96～98)：(1.5～3)：(0.5～1)。

34、結(jié)合本申請(qǐng)的第二方面，在一可選實(shí)施方式中，步驟s1中的制備所述第三漿料包括：

35、將所述第三活性材料、第三粘結(jié)劑與第三導(dǎo)電劑混合，制備所述第三漿料；所述第三活性材料、所述第三粘結(jié)劑和所述第三導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為(96～98)：(1.5～3)：(0.5～1)。

36、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種電池，包括第一方面任一項(xiàng)所述的負(fù)極片或包括第二方面任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的負(fù)極片。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)實(shí)施例具有以下有益效果：

38、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的負(fù)極片及其制備方法和電池，負(fù)極片包括：集流體；活性層，設(shè)置在集流體的至少一側(cè)表面上，活性層包括依次層疊在集流體上的第一活性層、第二活性層和第三活性層；第一活性層的材料包括石墨和硅基材料，第二活性層的材料包括軟碳和/或硬碳，第三活性層的材料包括石墨。本申請(qǐng)實(shí)施例中，負(fù)極片中的活性層為三層，第一活性層包括石墨和硅基材料，能夠發(fā)揮較高的克容量，第三活性層包括高導(dǎo)電率的石墨，具有較高的快充能力，且有利于在負(fù)極片與電解液的界面形成穩(wěn)定致密的固體電解質(zhì)界面膜，以保障電池的循環(huán)性能，通過在第一活性層和第三活性層之間設(shè)置包括軟碳和/或硬碳的第二活性層，由于軟碳和/或硬碳的層間距較大，活性離子(例如鋰離子或鈉離子)在軟碳和/或硬碳中的嵌入和脫出速度快，使得第二活性層可以作為快離子導(dǎo)體層，便于活性離子傳輸，避免在第一活性層和第二活性層之間出現(xiàn)層間析鋰現(xiàn)象，從而能夠在保障電芯能量密度的同時(shí)，提升電芯的循環(huán)性能和快充性能。

39、本申請(qǐng)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種負(fù)極片，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極片，其特征在于，所述第一活性層的材料還包括第一粘結(jié)劑，所述第二活性層的材料還包括第二粘結(jié)劑，所述第三活性層的材料還包括第三粘結(jié)劑；所述負(fù)極片滿足如下特征中的至少一者：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極片，其特征在于，所述第一活性層的材料還包括第一導(dǎo)電劑，所述第二活性層的材料還包括第二導(dǎo)電劑，所述第三活性層的材料還包括第三導(dǎo)電劑；所述負(fù)極片滿足如下特征中的至少一者：

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的負(fù)極片，其特征在于，所述負(fù)極片滿足如下特征中的至少一者：

5.一種負(fù)極片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的負(fù)極片的制備方法，其特征在于，所述硅基材料在所述第一活性材料中的質(zhì)量占比大于0且小于等于90；和/或，所述硅基材料包括氧化亞硅、硅碳、硅中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的負(fù)極片的制備方法，其特征在于，步驟s1中的制備所述第一漿料包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的負(fù)極片的制備方法，其特征在于，步驟s1中的制備所述第二漿料包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的負(fù)極片的制備方法，其特征在于，步驟s1中的制備所述第三漿料包括：

10.一種電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的負(fù)極片或包括權(quán)利要求5至9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的負(fù)極片。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例涉及一種負(fù)極片及其制備方法和電池，負(fù)極片包括：集流體；活性層，設(shè)置在集流體的至少一側(cè)表面上，活性層包括依次層疊在集流體上的第一活性層、第二活性層和第三活性層；第一活性層的材料包括石墨和硅基材料，第二活性層的材料包括軟碳和/或硬碳，第三活性層的材料包括石墨。如此能夠在保障電芯能量密度的同時(shí)，提升電芯的循環(huán)性能和快充性能。

技術(shù)研發(fā)人員：王洋,于天恒,包文濤,王鑫,韓延林,于哲勛,於洪將
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇正力新能電池技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28