本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種多層涂布負(fù)極片及鋰離子電池。

背景技術(shù)：

1、目前鋰離子電池負(fù)極材料主要是通過降低粒徑、碳化包覆改善石墨快充性能，但是石墨材料的快充能力很難再有很大的提升。硬碳作為一種快充性能優(yōu)異的非晶碳材料，存在加工困難、壓實較低、電壓滯后、首效低等問題。若僅是采用機(jī)械混合石墨和硬碳的方式，很難發(fā)揮兩者的優(yōu)點。已經(jīng)有一些專利通過雙層涂布技術(shù)，在負(fù)極銅集流體上涂布雙層負(fù)極漿料，如先涂布一層第一類石墨漿料，再在第一層石墨上涂布一層硅氧漿料或第二類石墨漿料。一般來說，第一層漿料因為和集流體直接接觸，通常選擇高壓實、高容量、粘接力高的材料。而第二層漿料一般選用動力學(xué)好的材料，用于鋰離子的快速脫嵌。但是多層涂布工藝尚未成熟，因而仍需要對多層涂布工藝進(jìn)行深入的探索和研究。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前鋰離子電池行業(yè)在保證高能量密度的前提下，對負(fù)極極片在涂布工藝上進(jìn)行多層涂布改進(jìn)。其改進(jìn)的多層涂布主要針對粘結(jié)劑的使用、導(dǎo)電劑的使用、負(fù)極材料的不同單顆粒二次顆?；煊?。負(fù)極粘結(jié)劑因為涂布時存在上浮的原因，導(dǎo)致需要添加較多的量才能保證負(fù)極材料與集流體的粘結(jié)力。采用多層涂布可以選擇在不同的涂層中使用不同含量的粘結(jié)劑，從而達(dá)到粘結(jié)劑總量不變前提下，負(fù)極極片dcr還可以得到改善。負(fù)極導(dǎo)電劑在電化學(xué)性能測試結(jié)果表明在總導(dǎo)電劑含量不變的情況下，靠近集流體的下層導(dǎo)電劑含量高的極片電性能更好。從而合理的控制導(dǎo)電劑垂直分布，對改善極片電性能大有益處。多層涂布時上層負(fù)極采用二次顆粒比例較高的負(fù)極，下層采用二次顆粒比例較少的負(fù)極，在總體單次二次顆?？偭坎蛔兊那闆r下改變其分布比例，可以最大程度優(yōu)化充電性能。目前多層涂布工藝尚未成熟，市場上比較成熟的的雙層涂布為例，其對于粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、單二次顆粒的使用欠缺合理的比例，上下兩層沒有很好的過渡區(qū)域，在不同的涂層連接處性能差異較大，使得極片長期性能欠佳。本發(fā)明旨在提供一種多層新型涂布負(fù)極片，該負(fù)極片在負(fù)極配方總體不變的情況下能最大程度發(fā)揮出負(fù)極片的電性能及長期性能。

2、在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提出了一種電池負(fù)極片。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述電池負(fù)極片包括：

3、靠近集流體的涂層l1，

4、緊靠l1涂層的中間涂層l2，以及

5、最外面涂層l3，

6、所述涂層l1、涂層l2以及涂層l3均包含負(fù)極材料單顆粒、負(fù)極材料二次顆粒、粘結(jié)劑以及導(dǎo)電劑。該電池負(fù)極片在負(fù)極配方總體不變的情況下能最大程度發(fā)揮出負(fù)極片的電性能及長期性能。

7、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述電池負(fù)極片還可以進(jìn)一步包括如下附加技術(shù)特征至少之一：

8、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述負(fù)極材料單顆粒和負(fù)極材料二次顆粒中的負(fù)極材料選自人造石墨、硬碳或軟碳。

9、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述粘結(jié)劑選自聚丙烯酸或合成橡膠。

10、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述導(dǎo)電劑選自sp、炭黑、ks-6、碳納米管或石墨烯。

11、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述涂層l1中負(fù)極單顆粒的比例為gs1、所述涂層l1中負(fù)極材料二次顆粒的比例為gd1、所述涂層l1中粘結(jié)劑的比例為b1，所述涂層l1中導(dǎo)電劑的比例為c1，所述涂層l2中負(fù)極材料單顆粒的比例為gs2、所述涂層l2中負(fù)極材料二次顆粒的比例為gd2、所述涂層l2中粘結(jié)劑的比例為b2，所述涂層l2中導(dǎo)電劑的比例為c2，所述涂層l3中負(fù)極材料單顆粒的比例為gs3、所述涂層l3中負(fù)極材料二次顆粒的比例為gd3、所述涂層l3中粘結(jié)劑的比例為b3，所述涂層l3中導(dǎo)電劑的比例為c3，其中g(shù)s1+gd1+b1+c1＝100％，gs2+gd2+b2+c3＝100％，gs3+gd3+b2+c3＝100％。

12、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述涂層l1的負(fù)極材料單次顆粒的d10、d50、d90分別為ds10、ds50、ds90，所述涂層l1的負(fù)極材料二次顆粒的d10、d50、d90分別為dd10、dd50、dd90，所述涂層l1的負(fù)極材料單次顆粒與負(fù)極材料二次顆粒的比例為(dd10+ds10)/(dd90+ds90)＝gd1/gs1。

13、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述涂層l2的負(fù)極材料單次顆粒的d10、d50、d90分別為ds10、ds50、ds90，所述涂層l2的負(fù)極材料二次顆粒的d10、d50、d90分別為dd10、dd50、dd90，所述涂層l2的負(fù)極材料單次顆粒與負(fù)極材料二次顆粒的比例為((dd90-dd10)+(ds90-ds10))/(dd50+ds50)＝gd2/gs2。

14、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述涂層l3的負(fù)極材料單次顆粒的d10、d50、d90分別為ds10、ds50、ds90，所述涂層l3的負(fù)極材料二次顆粒的d10、d50、d90分別為dd10、dd50、dd90，所述涂層l3的負(fù)極材料單次顆粒與負(fù)極材料二次顆粒的比例為(dd10+ds10)/(dd90+ds90)＝gs3/gd3。

15、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述粘結(jié)劑的比例為b1＝(1.1～1.3)b2＝(1.3～1.5)b3。

16、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述導(dǎo)電劑的比例為c1＝(1.1～1.3)c2＝(1.3～1.5)c3。

17、在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提出了一種新型多層涂布負(fù)極極片。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述極片共有三個涂層，分別為靠近集流體的l1涂層，緊靠l1涂層的中間涂層l2，及最外面涂層l3。l1、l2、l3涂層都包含負(fù)極材料(包括人造石墨、硬碳、軟碳等)單顆粒、負(fù)極材料(包括人造石墨、硬碳、軟碳等)二次顆粒、粘結(jié)劑(包括sbr、聚丙烯酸(paa)等)、導(dǎo)電劑(包括sp、炭黑、ks-6、碳納米管、石墨烯等)，見附圖1。

18、根據(jù)本發(fā)明的實施例，涂層l1中負(fù)極材料單顆粒的比例為gs1、負(fù)極材料二次顆粒的比例為gd1、粘結(jié)劑的比例為b1，導(dǎo)電劑的比例為c1。l2涂層中負(fù)極材料單顆粒的比例為gs2、負(fù)極材料二次顆粒的比例為gd2、粘結(jié)劑的比例為b2，導(dǎo)電劑的比例為c2。l3涂層中負(fù)極材料單顆粒的比例為gs3、負(fù)極材料二次顆粒的比例為gd3、粘結(jié)劑的比例為b3，導(dǎo)電劑的比例為c3。其中g(shù)s1+gd1+b1+c1＝100％，gs2+gd2+b2+c3＝100％，gs3+gd3+b2+c3＝100％。

19、根據(jù)本發(fā)明的實施例，負(fù)極材料單次顆粒的d10、d50、d90為ds10、ds50、ds90。負(fù)極材料二次顆粒的d10、d50、d90為dd10、dd50、dd90。

20、對于涂層l1負(fù)極材料單次顆粒與負(fù)極材料二次顆粒的比例為(dd10+ds10)/(dd90+ds90)＝gd1/gs1。

21、對于涂層l2負(fù)極材料單次顆粒與負(fù)極材料二次顆粒的比例為((dd90-dd10)+(ds90-ds10))/(dd50+ds50)＝gd2/gs2。

22、對于涂層l3負(fù)極材料單次顆粒與負(fù)極材料二次顆粒的比例為(dd10+ds10)/(dd90+ds90)＝gs3/gd3。

23、對于三個涂層粘結(jié)劑的比例為b1＝(1.1～1.3)b2＝(1.3～1.5)b3。

24、對于三個涂層導(dǎo)電劑的比例為c1＝(1.1～1.3)c2＝(1.3～1.5)c3。

25、根據(jù)本發(fā)明的實施例，該極片l1l2l3三個涂層的漿料分別在攪拌罐中制作，將制作好的漿料采用擠壓噴涂多層涂布技術(shù)涂覆在負(fù)極集流體上。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法制得的負(fù)極極片粘結(jié)力更大粘結(jié)效果更穩(wěn)定，使得在極片制程中較普通極片良率更高。

26、在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提出了一種電池。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述電池包括前面所述的電池負(fù)極片。

27、根據(jù)本發(fā)明的實施例，前面所述的電池負(fù)極片兼顧了雙層涂布提升快充性能的優(yōu)點，同時改善了涂布分層對于電芯長循環(huán)的影響。