(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111590973.1 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 湖北亿纬动力有限公司 地址 448000 湖北省荆门市荆门高新区掇 刀区荆南大道68号 (72)发明人 陈诚　刘范芬　朱智渊　宋凡　 苑丁丁　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 边人洲 (51)Int.Cl. H01M 4/133(2010.01) H01M 4/66(2006.01) H01M 4/1393(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种负极 极片及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明提供了一种负极极片及其制备方法 和应用。 所述负极极片包括负极集流体和电极 层； 所述负极集流体中， 靠近所述电极层的一侧 表面设置有机物层， 所述有机物包括含羟基的树 脂有机物； 所述电极层包括石墨、 导电剂和羧甲 基纤维素钠。 本发明在负极集流体表 面设置含羟 基的树脂有机物， 羧甲基纤维素钠中的羧基和该 树脂中的羟基形成化学键， 增强了粘结力， 且无 需再加入丁苯橡胶粘结剂， 降低了负极电极层中 导电剂和粘 结剂的质量占比， 有效地解决了负极 极片容易掉粉的问题， 同时保证了电芯的高能量 密度和较好的快充循环性能。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 114284471 A 2022.04.05 CN 114284471 A 1.一种负极极片， 其特征在于， 所述负极极片包括负极集流体和电极层； 所述负极集流 体中， 靠近所述电极层的一侧表面设置有机物层， 所述有机物包括含 羟基的树脂有机物； 所 述电极层包括石墨、 导电剂和羧甲基纤维素钠。 2.根据权利要求1所述的负极 极片， 其特 征在于， 所述有机物层的厚度为0.5～ 2 μm。 3.根据权利要求1或2所述的负极极片， 其特征在于， 所述含羟基的树脂有机物为热塑 性树脂。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的负极极片， 其特征在于， 所述石墨 的中值粒径为5～8 μm。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的负极极片， 其特征在于， 所述导电剂和羧甲基纤维素 钠的质量总和为所述电极层质量的1.2 ～2.5％。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的负极极片， 其特征在于， 所述导电剂与羧甲基纤维素 钠的质量比为1:(1～ 2)。 7.一种如权利要求1 ‑6任一项所述的负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述制备方法 包括： 在负极集流体表面涂覆液态的含羟基的树脂有机物， 得到表面设置有机物层的集流 体， 在有机层表面涂覆负极浆料， 得到所述负极 极片； 其中， 所述负极浆料包括石墨、 导电剂、 溶剂和羧甲基纤维素钠。 8.根据权利要求7所述的负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述液态的含羟基的树脂 有机物的制备 方法包括： 对含羟基的树脂有机物进行 热处理， 得到所述液态的含羟基的树脂有机物。 9.根据权利要求8所述的负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述热处理的温度为150 ～500℃。 10.一种锂离子电池， 其特征在于， 所述锂离子电池包括如权利要求1 ‑6任一项所述的 负极极片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114284471 A 2一种负极 极片及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于锂离 子电池技 术领域， 涉及一种负极 极片及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]锂离子电池具有能量密度 高、 循环寿命长、 自放电率低、 无记忆效应等优点， 成为 了纯电动汽车主要的储能元件。 然而， 锂离子电池充电速度较慢， 通常的充电规程需要数小 时的充电时间， 给纯电动汽车、 手机等的使用带来不便， 为了提高锂离子电池的充电速度， 开发新的快充材 料和先进的极片制造 工艺变得 尤为重要。 [0003]由于锂在石墨内部的固相扩散系数相对较小(通常情况下只有约为10‑10cm2/s)， 这使锂在石墨内部的固相扩散容易成为整个电极反应的控制步骤。 我们常常通过减小负极 材料石墨的粒径和提高其造粒程度来减小锂离子的扩散路径， 从而减小锂离子的扩散阻 抗， 以此来增加电池的快充性能， 但是在 减小粒径和增加造粒程度后， 会增加颗粒与颗粒之 间消耗的分散剂和粘接剂用量， 这样会导致负极浆料与箔材之间的剥离强度降低， 导致电 芯循环过程中掉粉严重， 最终产生短路的风险。 [0004]由于石墨粒径较大， 导致扩散时间较长， 影响它的快充性能， 而当降低石墨粒径 时， 比表面积过大， 导致其颗粒间消耗分散剂级粘接剂过多， 影响颗粒与箔材间的剥离强 度， 但如果提高了分散剂和粘接剂的比例含量， 相当于间接降低了负极主 材的比例， 从而减 小了电芯的能量密度， 使得负极的快充能力与能量密度不兼容。 [0005]CN102185130A公开了一种锂离子电池负极配料方法， 包括按比例称取石墨、 CMC、 SBR胶乳和去离子水； 在CMC中加入一部 分石墨进 行预混处理， 预混的石墨为CMC重量2 ‑3倍； 将去离子水加入真空搅拌桶中， 开启自转， 将预处理后的CMC和石墨的混合粉逐步加入， 待 无粉末后停止自转， 抽真空， 开启公转和自转， 搅拌； 将剩余的石墨逐步加入真空搅拌桶中， 开启公转和自转， 待无粉末后停止搅拌， 抽真空， 开启公转和自转。 但是该文献中的粘接剂 体系， 加入比例过高， 降低了负极 极片容量， 从而使得电芯能量密度整体 较低。 [0006]CN104600318A公开了一种改性CMC及其凝胶电池， 本发明提供了改性CMC用于改善 水系凝胶电池负极和隔膜的粘结强度的用途； 本发明提供的凝胶电池包含正极、 负极、 隔膜 和电解液， 所述负极 的制备中， 所用到的粘结剂为改性CMC与SBR的组合， 溶剂为去离子水。 但循环到末期时会出现粉料与箔材脱离的情况。 [0007]因此， 如何有效地解决负极极片掉粉， 同时保证其电化学性能， 是亟待解决的技术 问题。 发明内容 [0008]本发明的目的在于提供一种负极极片及其制备方法和应用。 本发明在负极集流体 表面设置含羟基的树脂有机物， 羧甲基纤维素钠中的羧基和该树脂中的羟基形成化学键， 增强了粘结力， 且无需再加入丁苯橡胶粘结剂， 降低了负极电极层中导电剂和粘结剂的质 量占比， 有效地解决了负极极片容易掉粉的问题， 同时保证了电芯的高能量密度和较好的说　明　书 1/6 页 3 CN 114284471 A 3