负极片、电化学装置及其制备方法与流程

本发明实施例涉及二次电池，特别是涉及一种负极片、电化学装置及其制备方法。

背景技术：

1、锂电池是由锂离子在正负极之间的电荷传输来存储和释放电能，被广泛用于移动设备、电动车辆和储能系统等领域。锂电池包括壳体、收容于壳体的正极片和负极片、位于隔膜正极片和负极片之间的隔膜和电解液，电解液设置于壳体内，正极片和负极片浸润在电解液中，并且电解液为正极片和负极片的化学反应提供环境。

2、然而，在实现本发明实施例的过程中，发明人发现：在低温环境（10℃～40℃）充电过程中，由于温度低导致电解液的粘度不断增加，锂离子从正极迁移到负极阻碍增大，未能与负极表面的电子及时发生反应，负极表面电位过负，锂离子在负极片表面析出，以及锂电池极化程度严重，而正负极极化容易导致二次电池容量衰减，且存在安全隐患。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种负极片、电化学装置及其制备方法，能够降低在低温环境负极片出现析锂的现象。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种负极片，包括负极集流体；活性涂层，设置于所述负极集流体，所述活性涂层包括活性材料、粘结剂、导电剂和半导体材料，所述半导体材料设置若干孔洞。

3、可选地，所述活性涂层满足以下条件中至少一个：（1）所述活性材料的质量百分含量为90.0%～98.5%；（2）所述粘结剂的质量百分含量为1.0%～5.0%；（3）所述导电剂的质量百分含量为0%～5.0%；（4）所述半导体材料的质量百分含量为0.5%～9.0%。

4、可选地，所述活性材料包括石墨、硬碳、软碳、氧化硅、硅或氧化亚硅中的至少一种。

5、可选地，所述粘结剂包括羧甲基纤维素、丁苯橡胶、聚偏二氟乙烯、丙烯腈多元共聚物、聚丙烯酸、聚乙烯醇中的至少一种。

6、可选地，所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、乙炔黑、科琴黑中的至少一种。

7、可选地，所述半导体材料包括bi2te3、bi2se3、bi2s3、as2te3、zro2、cuo、zno、sc2o3、tio2、v2o5中的至少一种。

8、可选地，所述半导体材料的粒径d50为10纳米～3000纳米。

9、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供另一种电化学装置，包括负极片、隔膜和正极片，所述负极片、所述隔膜和所述正极片依次叠置，其中，所述负极片和所述正极片的极性相反，并且所述负极片为上述的负极片。为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案是：提供一种制造负极片的方法，包括：提供活性材料、粘结剂、导电剂和半导体材料；将所述活性材料、粘结剂、导电剂和半导体材料置入容器内；向所述容器加入去离子水内，进行搅拌均匀，得到浆料；提供负极集流体；将所述浆料涂覆于所述负极集流体；将所述浆料固处形成活性涂层，得到所述负极片。

10、本申请实施例的有益效果是：负极片包括负极集流体和设置于负极集流体的活性涂层，活性涂层包括设置有多个孔洞的半导体材料，设置有多个孔洞的半导体材料在低温环境下内阻会增大，削弱负极片导电性，有效地延缓电子由负极集流体向活性涂层表面迁移，有利于等待锂离子从正极片迁移到负极片，降低由负极片的表面电子密度过大而导致负极电位过负而出现析锂的风险，增加电池的使用寿命。

技术特征：

1.一种负极片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述活性涂层满足以下条件中至少一个：

3.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的负极片，其特征在于，

8.一种电化学装置，其特征在于，包括负极片、隔膜和正极片，所述负极片、隔膜和所述正极片依次叠置，其中，所述负极片和所述正极片的极性相反，并且所述负极片为如权利要求1-7中任意一项所述的负极片。

9.一种制备权利要求8所述电化学装置的方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明实施例涉及二次电池技术领域，特别是涉及一种负极片、电化学装置及其制备方法，负极片包括负极集流体；活性涂层，设置于所述负极集流体，所述活性涂层包括活性材料、粘结剂、导电剂和半导体材料，所述半导体材料设置有若干孔洞。通过上述方式，设置有孔洞的半导体材料在低温环境下内阻较大，可削弱负极片导电性，从而延缓电子在负极片迁移，进而可有利于等待锂离子迁移到负极，降低负极片表面电子密度过大而导致负极电位过负而产生析锂的现象。

技术研发人员：尹相柱,雷健华,秦赓,马辉,易敏
受保护的技术使用者：深圳市德兰明海新能源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15