一種鋰離子電池負極極片及電池的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及裡離子電池領域，尤其設及一種裡離子電池負極極片及含有此種 負極極片的裡離子電池。
【背景技術】
[0002] 裡離子電池由于具有能量密度高、循環壽命長、開路電壓高、安全無污染等一系列 優點，已廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、數碼相機、攝像機、PDA、MP3、Bluetooth、PMP等 眾多便攜式通信、娛樂電子產品中，并逐步向電動汽車、空間站等領域拓展，其市場占有率 達到90% W上。因此，裡離子電池是目前最具有競爭力的、且已經實現商業化發展的新一代 二次能源。
[0003] 正因為其應用領域的廣泛擴展，其應用環境也變得多樣化，其低溫性能等也變得 突出，成為其研發的重點和難點。現有改善裡離子電池低溫性能的方法有:改善電極配方、 電解液配方、降低極片厚度、提高極片孔隙率等，目前商業裡離子電池已經比較成熟，上述 幾項方案基本已達到最優狀態，對裡離子電池的低溫性能改善空間有限，制約了其發展應 用。 【實用新型內容】
[0004] 本申請是基于發明人對W下事實和問題的發現和認識作出的：
[0005] 發明人在對裡離子電池的研究中發現，現有的電極極片上的電極材料層厚度一般 一致，當電池低溫充電時，若電壓過高，則產生裡沉積。也有為了工藝需求，提高極片良品率 而將電極材料層邊緣減薄的技術方案，但此種電池的極忍邊緣處正負極間距變長，研究發 現其極化也增大，電池低溫充電電壓過高時，仍會產生裡沉積。裡沉積經過循環使用，最終 會變成死裡，使得電池的安全性得不到保障。
[0006] 對于上述問題，發明人經過深入研究發現:裡離子電池低溫充電時，其裡沉積一般 在負極材料層的兩側邊緣位置產生，其產生的寬度大約在40mmW內，與正極片和負極片的 寬度無關。同時，我們還研究了石墨的充電，石墨為層狀晶體，當石墨發生嵌裡反應(充電） 時，首先石墨層中每3層嵌入1層裡，此為虹階嵌裡;待嵌滿后變為每2層嵌入1層裡，此為n 階嵌裡;待嵌滿后變為每1層嵌入1層裡，此為I階嵌裡。進一步的我們研究了石墨負極低溫 充電時產生裡沉積的機理，發現石墨負極在虹階嵌裡時不產生裡沉積，從n階嵌裡開始才 可能產生裡沉積。有鑒于此，本申請的發明人對負極極片的結構進行了改進。具體而言，通 過極片設計，增加負極極片上負極材料層邊緣的厚度，避免低溫充電時負極材料層邊緣產 生裡沉積，進而提高低溫充電截止電壓，從而提高電池容量、能量和功率，有效解決了相關 技術中的問題。
[0007] 本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實 用新型提出了一種裡離子電池負極極片。
[000引本實用新型還提出了一種具有上述裡離子電池負極極片的裡離子電池。
[0009] 根據本實用新型的裡離子電池負極極片，包括負極集流體和附著在所述負極集流 體上的負極材料層，所述負極材料層包括負極中屯、區域和與負極中屯、區域相連的位于負極 中屯、區域外圍的負極邊緣區域，至少部分所述負極邊緣區域的負極材料層厚度大于負極中 屯、區域的負極材料層厚度。
[0010] 優選，負極邊緣區域的寬度為1~50mm。
[0011] 進一步優選，負極邊緣區域的寬度為3~30mm。
[0012] 更進一步優選，負極邊緣區域的寬度為5~15mm。
[0013] 優選，負極極片為方形，在負極極片的寬度方向上位于負極中屯、區域兩側的負極 邊緣區域的負極材料層厚度大于負極中屯、區域的負極材料層厚度。
[0014] 優選，負極邊緣區域的負極材料層厚度比負極中屯、區域的負極材料層厚度大0.25 倍-0.6倍。
[0015] 或者優選，負極邊緣區域的負極材料層厚度呈梯度變化。
[0016] 進一步優選，所述負極邊緣區域從遠離負極中屯、區域的外側到負極中屯、區域圓滑 過渡。即負極邊緣區域截面呈弧形或彎月形。
[0017] 本實用新型的負極極片可W有效的避免電池低溫充電時產生裡沉積的情況，進而 可W采用更寬的充電窗口，進而提高電池容量、能量和功率。
[0018] 根據本實用新型一種裡離子電池，包括電池殼體、極忍和電解液，所述極忍和電解 液密封容納在所述電池殼體內，所述極忍包括正極極片、負極極片和位于正極極片與負極 極片之間的隔膜，其中，所述負極極片為上述負極極片。
[0019] 優選，正極極片包括正極集流體和附著在所述正極集流體上的正極材料層，所述 正極材料層包括與負極中屯、區域相對的正極中屯、區域和與負極邊緣區域相對的正極邊緣 區域，至少部分所述正極邊緣區域的正極材料層厚度小于正極中屯、區域的正極材料層厚 度。
[0020] 優選，正極邊緣區域的正極材料層和負極邊緣區域的負極材料層的總厚度與正極 中屯、區域的正極材料層和負極中屯、區域的負極材料層的總厚度一致。
[0021] 優選，正極邊緣區域的正極材料層厚度在遠離正極中屯、區域方向上梯度遞減，所 述負極邊緣區域的負極材料層厚度在遠離負極中屯、區域方向上梯度遞增。
[0022] 優選，梯度遞減的減幅與梯度遞增的增幅一致。
[0023] 優選，正極邊緣區域的正極材料層的容量與負極邊緣區域的負極材料層的容量比 為 1:2-1:6。
[0024] 進一步優選，正極邊緣區域的正極材料層的容量與負極邊緣區域的負極材料層的 容量比為1:3.2-1:4。
[0025] 本實用新型具體可W為正極極片上正極材料層邊緣變薄，負極極片上負極材料層 邊緣變厚，在負極極片的中屯、位置和邊緣位置的負極材料層相對正極材料層過量比例不 同，邊緣位置的負極材料層過量比例更高，能有效避免低溫充電時負極邊緣產生裡沉積，進 而提高低溫充電截止電壓，從而提高電池容量、能量和功率。
【附圖說明】
[0026] 圖1是根據本實用新型一個實施例的負極極片的結構示意圖；
[0027] 圖2是根據本實用新型另一個實施例的負極極片的結構示意圖；
[0028] 圖3是根據本實用新型一個實施例的正極極片的結構示意圖；
[0029] 圖4是根據本實用新型另一個實施例的正極極片的結構示意圖；
[0030] 圖5是根據本實用新型一個實施例的極忍的結構示意圖；
[0031 ]圖6是根據本實用新型另一個實施例的極忍的結構示意圖；
[0032] 圖7是本實用新型實施例1正極極片制備拉漿示意圖；
[0033] 圖8是本實用新型實施例1負極極片制備拉漿示意圖；
[0034] 圖9是本實用新型實施例5正極極片制備拉漿示意圖；
[0035] 圖10是本實用新型實施例5負極極片制備拉漿示意圖。
[0036] 附圖標記：
[0037] 負極極片-1，負極中屯、區域-11，負極邊緣區域-12,負極集流體-13;
[0038] 正極極片-2，正極中屯、區域-21，正極邊緣區域-22，正極集流體-23;
[0039] 負極涂覆滾輪-3;
[0040] 正極涂覆滾輪-4。
【具體實施方式】
[0041] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過 參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新 型的限制。
[0042] 如附圖1、2所示，本實用新型的裡離子電池負極極片1，包括負極集流體13和附著 在所述負極集流體13上的負極材料層。本實用新型的改進之處在于，對負極極片1的結構進 行改進，負極集流體13及負極材料層，本實用新型沒有限制。例如，負極集流體13可W為銅 錐。負極材料層可W為單層結構，也可W為材料復合層