本申請涉及電池,尤其涉及一種負極極片、包含該負極極片的鋰離子電池和包含該鋰離子電池的電子設備。
背景技術:
1、鋰離子電池具有高能量密度、高電壓、放電電壓平穩、清潔環保等優勢,已經被廣泛應用于便攜式電子設備、電動汽車和儲能電網中。隨著鋰電池產業的蓬勃發展與日益增長的技術需求,提高能量密度與快充能力一直是亟待解決的問題。
2、在電池的極片結構方面,對于僅設置單層活性層在集流體上的傳統極片,如果要提升能量密度,一般是通過提升單層活性層的壓實密度或增加活性層的厚度來實現,但高壓實會降低極片孔隙率,阻礙鋰離子擴散,而超厚活性層的極片除了鋰離子擴散路徑變長之外還對電極導電網絡提出了更高的要求,這都會惡化快充性能。在材料技術方面,提升能量密度可通過調控活性層的主材料的顆粒度,例如大小粒徑按一定比例搭配提升壓實進而提升能量密度。然而,如果要提升快充能力,往往需要對活性層的主材料進行小顆粒設計,以增加界面反應位點,很明顯這與能量密度提升的思路是相悖的。可見,現有技術較難同時兼顧能量密度與快充能力的提升。
技術實現思路
1、鑒于此,本申請第一方面提供一種負極極片,包括集流體和位于所述集流體至少一個表面上的活性物質層,所述活性物質層包括層疊設置的第一涂層與第二涂層,其中所述第二涂層位于所述集流體和所述第一涂層之間;
2、所述第一涂層包含第一活性物質、第一導電劑、第一粘接劑和第一分散劑,所述第二涂層包含第二活性物質、第二導電劑、第二粘接劑和第二分散劑,所述第一活性物質被所述第一粘接劑包覆的面積與所述第一活性物質的總表面積的比值為m1,所述第二活性物質被所述第二粘接劑包覆的面積與所述第二活性物質的總表面積的比值為m2,m1小于m2?,m1為0.1%~3%,m2為3%~100%。
3、本申請通過在負極的集流體上設置雙層結構的活性物質層,并通過調控第一涂層的第一粘接劑包覆第一活性物質的面積占比m1和第二涂層的第二粘接劑包覆第二活性物質的面積占比m2,從而調控負極極片的阻抗和粘接能力,達到兼顧能量密度和快充能力的目的。
4、在一些實施例中,所述第一粘接劑的玻璃化轉變溫度tg>5℃,所述第二粘接劑的玻璃化轉變溫度tg<-10℃。
5、在一些實施例中,所述第一粘接劑在所述第一涂層中的添加質量百分含量為a,所述第二粘接劑在所述第二涂層中的添加質量百分含量為b,其中b:a的比值范圍為0.2~0.8。
6、在一些實施例中,所述第二涂層的壓實密度大于或等于所述第一涂層的壓實密度。
7、在一些實施例中,所述第一涂層的厚度為10~100μm,所述第二涂層的厚度為10~100μm。
8、在一些實施例中,所述第一活性物質和所述第二活性物質均選自人造石墨、天然石墨、軟碳、硬碳、鈦酸鋰、硅基材料及石墨與硅的復合材料中的一種或多種。
9、在一些實施例中,所述第二活性物質含有硅基材料。
10、在一些實施例中,所述第一涂層中,所述第一活性物質、所述第一導電劑、所述第一粘接劑和所述第一分散劑的重量配比可以為(80~99.5):(0.1~15)?:(0.1~15)?:(0.1~10);
11、所述第二涂層中,所述第二活性物質、所述第二導電劑、所述第二粘接劑和所述第二分散劑的重量配比可以為(80~99.5):(0.1~15)?:(0.1~15)?:(0.1~10)。
12、本申請第二方面提供一種鋰離子電池,包括上述的負極極片以及正極極片。
13、本申請第三方面提供一種電子設備,包括上述的鋰離子電池。
14、采用上述的鋰離子電池作為電子設備的供電來源,鋰離子電池性能穩定,可穩定地為電子設備進行供電。
1.一種負極極片,包括集流體和位于所述集流體至少一個表面上的活性物質層,其特征在于:所述活性物質層包括層疊設置的第一涂層與第二涂層,其中所述第二涂層位于所述集流體和所述第一涂層之間;
2.根據權利要求1所述的負極極片,其特征在于,所述第一粘接劑的玻璃化轉變溫度tg>5℃,所述第二粘接劑的玻璃化轉變溫度tg<-10℃。
3.根據權利要求2所述的負極極片,其特征在于,所述第一粘接劑在所述第一涂層中的添加質量百分含量為a,所述第二粘接劑在所述第二涂層中的添加質量百分含量為b,其中b:a的比值范圍為0.2~0.8。
4.根據權利要求1所述的負極極片,其特征在于,所述第二涂層的壓實密度大于或等于所述第一涂層的壓實密度。
5.根據權利要求1所述的負極極片,其特征在于,所述第一涂層的厚度為10~100μm,所述第二涂層的厚度為10~100μm。
6.根據權利要求1所述的負極極片,其特征在于,所述第一活性物質和所述第二活性物質均選自人造石墨、天然石墨、軟碳、硬碳、鈦酸鋰、硅基材料及石墨與硅的復合材料中的一種或多種。
7.根據權利要求6所述的負極極片,其特征在于,所述第二活性物質含有硅基材料。
8.?根據權利要求1所述的負極極片,其特征在于,所述第一涂層中,所述第一活性物質、所述第一導電劑、所述第一粘接劑和所述第一分散劑的重量配比可以為(80~99.5):(0.1~15)?:(0.1~15)?:(0.1~10);
9.一種鋰離子電池,包括正極極片和負極極片,其特征在于:所述負極極片為權利要求1至8中任一項所述的負極極片。
10.一種電子設備,其特征在于,包括權利要求9所述的鋰離子電池。