本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種富鋰負(fù)極片及二次電池。

背景技術(shù)：

合金陽(yáng)極(諸如硅基合金、錫基合金等)由于首效低(約70％)，需要在陽(yáng)極上預(yù)先補(bǔ)鋰以提高首效?，F(xiàn)有技術(shù)采用在合金陽(yáng)極上震粉補(bǔ)鋰，即將鋰粉采用震動(dòng)方式灑在陽(yáng)極片上。雖然由于鋰粉外有一層鈍化層，合金陽(yáng)極補(bǔ)鋰后發(fā)熱不嚴(yán)重；但是鋰粉顆粒較小，比表面積大，當(dāng)空氣濕度高時(shí)有爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。合金陽(yáng)極與鋰接觸會(huì)發(fā)生嵌鋰反應(yīng)并發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)自燃，所以需要涂布一層涂層，要求即能隔絕硅等和鋰的接觸反應(yīng)，又不影響做成電池后的合金陽(yáng)極嵌鋰反應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種富鋰負(fù)極片及二次電池，其能解決負(fù)極補(bǔ)鋰后會(huì)發(fā)熱的問(wèn)題，且二次電池具有良好的電化學(xué)性能。

為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供了一種富鋰負(fù)極片，其包括：負(fù)極集流體；以及負(fù)極膜片，位于負(fù)極集流體上且包括負(fù)極活性物質(zhì)、負(fù)極粘接劑以及負(fù)極導(dǎo)電劑。所述負(fù)極活性物質(zhì)含有一種或幾種選自si、sn、siox、snoy、si/c、sn/c、si的鹵化物、sn的鹵化物、si合金、sn合金中的物質(zhì)，其中0<x<2，0<y<2。所述富鋰負(fù)極片還包括：多孔導(dǎo)電涂層，位于負(fù)極膜片上、具有多孔結(jié)構(gòu)且包括涂層導(dǎo)電劑以及涂層粘接劑；以及金屬鋰層，位于多孔導(dǎo)電涂層上。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種二次電池，其包括：正極片；負(fù)極片；隔離膜，間隔于正極片和負(fù)極片之間；以及電解液。其中，所述負(fù)極片為根據(jù)本發(fā)明一方面所述的富鋰負(fù)極片。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的富鋰負(fù)極片解決了負(fù)極補(bǔ)鋰后會(huì)發(fā)熱的問(wèn)題，有效地提高了采用該富鋰負(fù)極片的二次電池的首次庫(kù)倫效率，從而較大幅度地提高二次電池的能量密度，保證二次電池具有良好的電化學(xué)性能。

附圖說(shuō)明

圖1示出對(duì)比例1的富鋰負(fù)極片的表面溫度隨時(shí)間變化圖。

圖2示出對(duì)比例1的負(fù)極活性物質(zhì)中硅含量與發(fā)熱溫度之間的關(guān)系圖。

圖3示出對(duì)比例2和實(shí)施例1滿充后的富鋰負(fù)極片。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的富鋰負(fù)極片及二次電池。

首先說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一方面的富鋰負(fù)極片，其包括：負(fù)極集流體；以及負(fù)極膜片，位于負(fù)極集流體上且包括負(fù)極活性物質(zhì)、負(fù)極粘接劑以及負(fù)極導(dǎo)電劑。所述負(fù)極活性物質(zhì)含有一種或幾種選自si、sn、siox、snoy、si/c、sn/c、si的鹵化物、sn的鹵化物、si合金、sn合金中的物質(zhì)，其中0<x≤2，0<y≤2。所述富鋰負(fù)極片還包括：多孔導(dǎo)電涂層，位于負(fù)極膜片上、具有多孔結(jié)構(gòu)且包括涂層導(dǎo)電劑以及涂層粘接劑；以及金屬鋰層，位于多孔導(dǎo)電涂層上。

在富鋰負(fù)極片中，多孔導(dǎo)電涂層位于負(fù)極膜片和金屬鋰層之間，有效地將負(fù)極膜片和金屬鋰層隔絕，避免含硅、錫的負(fù)極活性物質(zhì)與鋰接觸發(fā)生嵌鋰反應(yīng)，因此能有效降低負(fù)極片補(bǔ)鋰后的發(fā)熱問(wèn)題。

在富鋰負(fù)極片中，多孔導(dǎo)電涂層的多孔結(jié)構(gòu)可以使電解液充分浸潤(rùn)負(fù)極片，防止電池滿充時(shí)由于浸潤(rùn)不良，鋰離子無(wú)法嵌入負(fù)極活性物質(zhì)內(nèi)(無(wú)離子通道)，使得電芯滿充時(shí)負(fù)極膜片表面出現(xiàn)黑斑，進(jìn)而影響電池的容量發(fā)揮。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片中，所述多孔導(dǎo)電涂層的厚度可為0.5μm～8μm。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片中，所述多孔導(dǎo)電涂層的孔隙 率可為30％～60％。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片中，所述涂層導(dǎo)電劑可選自石墨、導(dǎo)電碳黑或其組合。導(dǎo)電碳黑可選自superp、supers、350g中的一種或幾種。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片中，所述涂層粘接劑可選自羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、聚偏二氟乙烯中的一種或幾種。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片中，涂層導(dǎo)電劑在多孔導(dǎo)電涂層中的質(zhì)量百分含量可為95％～99％。涂層粘接劑在多孔導(dǎo)電涂層中的質(zhì)量百分含量可為1％～5％。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片中，所述負(fù)極活性物質(zhì)還可包括石墨、無(wú)定形碳中的一種或幾種。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片中，所述負(fù)極粘接劑可選自丁苯橡膠、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、氟化橡膠、聚氨酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、海藻酸、海藻酸鈉中的一種或幾種。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片中，所述負(fù)極導(dǎo)電劑可選自乙炔黑、導(dǎo)電碳黑、碳纖維、碳納米管、科琴黑中的一種或幾種。導(dǎo)電碳黑可選自superp、supers、350g中的一種或幾種。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片中，所述金屬鋰層可為金屬鋰箔。金屬鋰箔的厚度可為1μm～20μm。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片中，si合金可為si與其中或幾種金屬元素形成的合金物質(zhì)。sn合金可為sn與一種或幾種金屬元素形成的合金物質(zhì)。

其次說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二方面的二次電池，其包括：正極片；負(fù)極片；隔離膜，間隔于正極片和負(fù)極片之間；以及電解液。其中，所述負(fù)極片為根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的富鋰負(fù)極片。

在根據(jù)本發(fā)明第二方面所述的二次電池中，所述二次電池可選自鋰離子二次電池。

以下通過(guò)具體實(shí)施例和對(duì)比例，對(duì)此發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，這些實(shí)施例只 是用于說(shuō)明本發(fā)明，而本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。

對(duì)比例1

將負(fù)極活性物質(zhì)石墨與si粉的混合物(其中，si粉的質(zhì)量百分含量為25％)、負(fù)極粘接劑丁苯橡膠、負(fù)極導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp(比表面積bet為62m²/g)按質(zhì)量比92:3:5與溶劑n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合均勻制成負(fù)極漿料，之后按照121mg/1540mm²的涂覆重量將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔的正反兩面上，經(jīng)過(guò)85℃烤箱烘干后制備成初始負(fù)極片。

將金屬鋰箔通過(guò)輥壓復(fù)合的方式復(fù)合在初始負(fù)極片上，即得到富鋰負(fù)極片，其中，金屬鋰箔的厚度為10μm。

富鋰負(fù)極片(初始負(fù)極片補(bǔ)鋰后)的發(fā)熱溫度在恒溫恒濕的干燥房?jī)?nèi)用熱電偶溫度計(jì)或紅外溫度計(jì)測(cè)量所得，干燥房溫度為22℃，濕度為1％。測(cè)試過(guò)程為：將金屬鋰箔復(fù)合在初始負(fù)極片后立刻檢測(cè)極片表面的溫度變化。如圖1所示，為對(duì)比例1的富鋰負(fù)極片表面的溫度變化，發(fā)熱溫度定義為圖1中溫度的最高值。對(duì)比例1的富鋰負(fù)極片的發(fā)熱溫度>40℃(約為45℃)。

改變負(fù)極活性物質(zhì)中si粉的質(zhì)量百分含量，發(fā)現(xiàn)隨著si粉的質(zhì)量百分含量增加，富鋰負(fù)極片的發(fā)熱溫度升高，甚至出現(xiàn)自燃。

對(duì)比例2

將負(fù)極活性物質(zhì)石墨與siox(0<x<2)粉的混合物(重量比7:3)、負(fù)極粘接劑丁苯橡膠、負(fù)極導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp(比表面積bet為62m²/g)按質(zhì)量比92:3:5與溶劑n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合均勻制成負(fù)極漿料，之后按照121mg/1540mm²的涂覆重量將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔的正反兩面上，經(jīng)過(guò)85℃烤箱烘干后制備成初始負(fù)極片。

將涂層導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp和涂層粘接劑羧甲基纖維素鈉按質(zhì)量比97:3與去離子水混合均勻制成漿料，采用微凹版涂布方法將漿料涂布在初始負(fù)極片的兩面上，干燥后形成導(dǎo)電涂層，其中導(dǎo)電涂層的厚度控制在1+/-0.5μm，且導(dǎo)電涂層的表面無(wú)孔。

將金屬鋰箔通過(guò)輥壓復(fù)合的方式復(fù)合在帶導(dǎo)電涂層的初始負(fù)極片上，即得到富鋰負(fù)極片，其中，金屬鋰箔的厚度為10μm，富鋰負(fù)極片的發(fā)熱溫度測(cè)試過(guò)程與對(duì)比例1相同，發(fā)熱溫度為23℃。

實(shí)施例1

將負(fù)極活性物質(zhì)石墨與siox(0<x<2)的混合物(重量比7:3)、負(fù)極粘接劑丁苯橡膠、負(fù)極導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp(比表面積bet為62m²/g)按質(zhì)量比92:3:5與溶劑n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合均勻制成負(fù)極漿料，之后按照121mg/1540mm²的涂覆重量將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔的正反兩面上，經(jīng)過(guò)85℃烤箱烘干后制備成初始負(fù)極片。

將涂層導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp和涂層粘接劑羧甲基纖維素鈉按質(zhì)量比97:3與純水混合均勻制成漿料，采用旋轉(zhuǎn)噴涂或高壓噴涂或離心力噴涂的方法將漿料涂布在初始負(fù)極片的兩面上，干燥后形成多孔導(dǎo)電涂層，其中多孔導(dǎo)電涂層的厚度控制在1+/-0.5μm，多孔導(dǎo)電涂層的孔隙率為42.33％。

將金屬鋰箔通過(guò)輥壓復(fù)合的方式復(fù)合在帶多孔導(dǎo)電涂層的初始負(fù)極片上，即得到富鋰負(fù)極片，其中，金屬鋰箔的厚度為10μm，富鋰負(fù)極片的發(fā)熱溫度測(cè)試過(guò)程與對(duì)比例1相同，發(fā)熱溫度為32.3℃。

實(shí)施例2

將負(fù)極活性物質(zhì)石墨與si粉的混合物(重量比7:3)、負(fù)極粘接劑丁苯橡膠、負(fù)極導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp(比表面積bet為62m²/g)按質(zhì)量比92:3:5與溶劑n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合均勻制成負(fù)極漿料，之后按照121mg/1540mm²的涂覆重量將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔的正反兩面上，經(jīng)過(guò)85℃烤箱烘干后制備成初始負(fù)極片。

將涂層導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp和涂層粘接劑羧甲基纖維素鈉按質(zhì)量比97:3與純水混合均勻制成漿料，采用旋轉(zhuǎn)噴涂或高壓噴涂或離心力噴涂的方法將漿料涂布在初始負(fù)極片的兩面上，干燥后形成多孔導(dǎo)電涂層，其中多孔導(dǎo)電涂層的厚度控制在2+/-0.5um，多孔導(dǎo)電涂層的孔隙率為40.65％。

將金屬鋰箔通過(guò)輥壓復(fù)合的方式復(fù)合在帶多孔導(dǎo)電涂層的初始負(fù)極片上，即得到富鋰負(fù)極片，其中，金屬鋰箔的厚度為10μm，富鋰負(fù)極片的發(fā) 熱溫度測(cè)試過(guò)程與對(duì)比例1相同，發(fā)熱溫度為25℃。

實(shí)施例3

將負(fù)極活性物質(zhì)石墨與si粉的混合物(重量比7:3)、負(fù)極粘接劑丁苯橡膠、負(fù)極導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp(比表面積bet為62m²/g)按質(zhì)量比92:3:5與溶劑n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合均勻制成負(fù)極漿料，之后按照121mg/1540mm²的涂覆重量將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔的正反兩面上，經(jīng)過(guò)85℃烤箱烘干后制備成初始負(fù)極片。

將涂層導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp和涂層粘接劑羧甲基纖維素鈉按質(zhì)量比97:3與純水混合均勻制成漿料，采用旋轉(zhuǎn)噴涂或高壓噴涂或離心力噴涂的方法將漿料涂布在初始負(fù)極片的兩面上，干燥后形成多孔導(dǎo)電涂層，其中多孔導(dǎo)電涂層的厚度控制在3+/-0.5um，多孔導(dǎo)電涂層的孔隙率為46.32％。

將金屬鋰箔通過(guò)輥壓復(fù)合的方式復(fù)合在帶多孔導(dǎo)電涂層的初始負(fù)極片上，即得到富鋰負(fù)極片，其中，金屬鋰箔的厚度為10μm，富鋰負(fù)極片的發(fā)熱溫度測(cè)試過(guò)程與對(duì)比例1相同，發(fā)熱溫度為23.4℃。

實(shí)施例4

將負(fù)極活性物質(zhì)石墨與si粉的混合物(重量比7:3)、負(fù)極粘接劑丁苯橡膠、負(fù)極導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp(比表面積bet為62m²/g)按質(zhì)量比92:3:5與溶劑n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合均勻制成負(fù)極漿料，之后按照121mg/1540mm²的涂覆重量將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔的正反兩面上，經(jīng)過(guò)85℃烤箱烘干后制備成初始負(fù)極片。

將涂層導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp和涂層粘接劑羧甲基纖維素鈉按質(zhì)量比97:3與純水混合均勻制成漿料，采用旋轉(zhuǎn)噴涂或高壓噴涂或離心力噴涂的方法將漿料涂布在初始負(fù)極片的兩面上，干燥后形成多孔導(dǎo)電涂層，其中多孔導(dǎo)電涂層的厚度控制在2+/-0.5μm，多孔導(dǎo)電涂層的孔隙率為45.27％。

將金屬鋰箔通過(guò)輥壓復(fù)合的方式復(fù)合在帶多孔導(dǎo)電涂層的初始負(fù)極片上，即得到富鋰負(fù)極片，其中，金屬鋰箔的厚度為6μm，富鋰負(fù)極片的發(fā)熱溫度測(cè)試過(guò)程與對(duì)比例1相同，發(fā)熱溫度為27.2℃。

實(shí)施例5

將負(fù)極活性物質(zhì)石墨與snox(0<x<2)的混合物(重量比7:3)、負(fù)極粘接劑丁苯橡膠、負(fù)極導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp(比表面積bet為62m²/g)按質(zhì)量比92:3:5與溶劑n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合均勻制成負(fù)極漿料，之后按照121mg/1540mm²的涂覆重量將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔的正反兩面上，經(jīng)過(guò)85℃烤箱烘干后制備成初始負(fù)極片。

將涂層導(dǎo)電劑石墨和涂層粘接劑羧甲基纖維素鈉按質(zhì)量比97:3與純水混合均勻制成漿料，采用旋轉(zhuǎn)噴涂或高壓噴涂或離心力噴涂的方法，將漿料涂布在初始負(fù)極片的兩面上，干燥后形成多孔導(dǎo)電涂層，其中多孔導(dǎo)電涂層的厚度控制在2+/-0.5μm，多孔導(dǎo)電涂層的孔隙率為43.61％。

將金屬鋰箔通過(guò)輥壓復(fù)合的方式復(fù)合在帶多孔導(dǎo)電涂層的初始負(fù)極片上，即得到富鋰負(fù)極片，其中，金屬鋰箔的厚度為6μm，富鋰負(fù)極片的發(fā)熱溫度測(cè)試過(guò)程與對(duì)比例1相同，發(fā)熱溫度為25.4℃。

實(shí)施例6

將負(fù)極活性物質(zhì)si粉、負(fù)極粘接劑丁苯橡膠、負(fù)極導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp(比表面積bet為62m²/g)按質(zhì)量比92:3:5與溶劑n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合均勻制成負(fù)極漿料，之后按照59mg/1540mm2的涂覆重量將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔的正反兩面上，經(jīng)過(guò)85℃烤箱烘干后制備成初始負(fù)極片。

將涂層導(dǎo)電劑石墨和涂層粘接劑羧甲基纖維素鈉按質(zhì)量比97:3與純水混合均勻制成漿料，采用旋轉(zhuǎn)噴涂或高壓噴涂或離心力噴涂的方法，將漿料涂布在初始負(fù)極片的兩面上，干燥后形成多孔導(dǎo)電涂層，其中多孔導(dǎo)電涂層的厚度控制在3+/-0.5μm，多孔導(dǎo)電涂層的孔隙率為42.35％。

將金屬鋰箔通過(guò)輥壓復(fù)合的方式復(fù)合在帶多孔導(dǎo)電涂層的初始負(fù)極片上，即得到富鋰負(fù)極片，其中，金屬鋰箔的厚度為10μm，富鋰負(fù)極片的發(fā)熱溫度測(cè)試過(guò)程與對(duì)比例1相同，發(fā)熱溫度為33.6℃。

實(shí)施例7

將負(fù)極活性物質(zhì)石墨與si粉的混合物(重量比4:6)、負(fù)極粘接劑丁苯 橡膠、負(fù)極導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp(比表面積bet為62m2/g)按質(zhì)量比92:3:5與溶劑n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合均勻制成負(fù)極漿料，之后按照83mg/1540mm²的涂覆重量將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔的正反兩面上，經(jīng)過(guò)85℃烤箱烘干后制備成初始負(fù)極片。

將涂層導(dǎo)電劑石墨和涂層粘接劑羧甲基纖維素鈉按質(zhì)量比97:3與純水混合均勻制成漿料，采用旋轉(zhuǎn)噴涂或高壓噴涂或離心力噴涂的方法，將漿料涂布在初始負(fù)極片的兩面上，干燥后形成多孔導(dǎo)電涂層，其中多孔導(dǎo)電涂層的厚度控制在3+/-0.5μm，多孔導(dǎo)電涂層的孔隙率為40.54％。

將金屬鋰箔通過(guò)輥壓復(fù)合的方式復(fù)合在帶多孔導(dǎo)電涂層的初始負(fù)極片上，即得到富鋰負(fù)極片，其中，金屬鋰箔的厚度為10μm，富鋰負(fù)極片的發(fā)熱溫度測(cè)試過(guò)程與對(duì)比例1相同，發(fā)熱溫度為29.4℃。

實(shí)施例8

將負(fù)極活性物質(zhì)石墨與si粉的混合物(重量比2:8)、負(fù)極粘接劑丁苯橡膠、負(fù)極導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp(比表面積bet為62m²/g)按質(zhì)量比92:3:5與溶劑n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合均勻制成負(fù)極漿料，之后按照141mg/1540mm²的涂覆重量將負(fù)極漿料均勻涂覆在負(fù)極集流體銅箔的正反兩面上，經(jīng)過(guò)85℃烤箱烘干后制備成初始負(fù)極片。

將涂層導(dǎo)電劑石墨和涂層粘接劑羧甲基纖維素鈉按質(zhì)量比97:3與純水混合均勻制成漿料，采用旋轉(zhuǎn)噴涂或高壓噴涂或離心力噴涂的方法，將漿料涂布在初始負(fù)極片的兩面上，干燥后形成多孔導(dǎo)電涂層，其中多孔導(dǎo)電涂層的厚度控制在3+/-0.5μm，多孔導(dǎo)電涂層的孔隙率為41.69％。

將金屬鋰箔通過(guò)輥壓復(fù)合的方式復(fù)合在帶多孔導(dǎo)電涂層的初始負(fù)極片上，即得到富鋰負(fù)極片，其中，金屬鋰箔的厚度為10μm，富鋰負(fù)極片的發(fā)熱溫度測(cè)試過(guò)程與對(duì)比例1相同，發(fā)熱溫度為22.4℃。

將對(duì)比例1-2與實(shí)施例1-8的富鋰負(fù)極片、隔離膜、鈷酸鋰正極片卷繞成電芯，再經(jīng)過(guò)注液、封裝等工序后得到鋰離子二次電池。

(1)鋰離子二次電池的容量測(cè)試

在25℃下，先以002c倍率的恒定電流對(duì)鋰離子二次電池充電至39v 此次的充電容量記為icc0，隨后以0.5c倍率的恒定電流對(duì)鋰離子二次電池充電至4.4v，此次的充電容量記為agc0，然后以0.7c倍率的恒定電流對(duì)鋰離子二次電池放電至3.0v，此次的放電容量記為d0。

鋰離子二次電池的首次庫(kù)倫效率(％)＝d0/(icc0+agc0)×100％。

(2)鋰離子二次電池的內(nèi)阻(imp)測(cè)試

在交流阻抗測(cè)試儀上測(cè)試容量測(cè)試后的鋰離子二次電池的阻抗，測(cè)試時(shí)所使用的頻率為1000hz。

(3)鋰離子二次電池的自放電(k值)測(cè)試

將容量測(cè)試后的鋰離子二次電池轉(zhuǎn)移至45℃的烘烤爐中烘烤24h，之后將鋰離子二次電池取出并在室溫下靜置24h，測(cè)試鋰離子二次電池的開(kāi)路電壓記為ocv1；再將鋰離子二次電池在室溫下靜置72h，測(cè)試鋰離子二次電池的開(kāi)路電壓記為ocv2。

鋰離子二次電池的電壓降(即k值)＝ocv1-ocv2。

(4)多孔導(dǎo)電涂層的孔隙率的計(jì)算方法

孔隙率p＝1-真實(shí)體積/總體積＝1-v0/v＝1-r×m/(ρ×s×h)；

v0＝真實(shí)體積＝r×m/ρ；

v＝總體積＝s×h；

r＝多孔導(dǎo)電涂層中涂層導(dǎo)電劑的質(zhì)量比；

ρ＝涂層導(dǎo)電劑的密度；

m＝稱重時(shí)多孔導(dǎo)電涂層的質(zhì)量；

s＝稱重時(shí)多孔導(dǎo)電涂層的面積；

h＝稱重時(shí)多孔導(dǎo)電涂層的厚度。

下面以實(shí)施例2的多孔導(dǎo)電涂層的孔隙率計(jì)算過(guò)程為例(其余實(shí)施例的計(jì)算過(guò)程類似)：

取8片多孔導(dǎo)電涂層的標(biāo)準(zhǔn)圓片(面積為1540.25mm²，即稱重時(shí)多孔導(dǎo)電涂層的面積s＝1540.25mm²)，用電子秤稱重，得到質(zhì)量平均值為4.135mg(即稱重時(shí)多孔導(dǎo)電涂層的質(zhì)量m＝4.135mg)，用萬(wàn)分尺測(cè)量厚度，得到厚度平均值為1.95μm(即稱重時(shí)多孔導(dǎo)電涂層的厚度h＝1.95μm)，多孔導(dǎo)電涂層中涂層導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp的質(zhì)量比r＝97％，涂層導(dǎo)電劑導(dǎo)電碳黑superp的密度ρ＝2.25g/cm³，帶入上述孔隙率計(jì)算公式得到孔隙率p＝ 1-r×m/(ρ×s×h)＝1-0.97×4.135mg/(2.25g/cm³×1540.25mm²×1.95μm)＝40.65％。

表1對(duì)比例1-2和實(shí)施例1-8的測(cè)試結(jié)果

在對(duì)比例1中，未使用多孔導(dǎo)電涂層，因此無(wú)法抑制si粉與鋰的接觸，造成負(fù)極片發(fā)熱嚴(yán)重，甚至自燃。在對(duì)比例2中，由于使用微凹版涂布方式，導(dǎo)電涂層不具有多孔結(jié)構(gòu)，造成鋰的浸潤(rùn)不良，滿充后在負(fù)極膜片表面出現(xiàn)斑點(diǎn)，如圖3所示，由此還進(jìn)一步使得鋰離子二次電池的電化學(xué)性能變差，首次庫(kù)倫效率降低、內(nèi)阻以及自放電增加。

本申請(qǐng)的實(shí)施例1-8的負(fù)極片的發(fā)熱溫度均較低，鋰離子二次電池的電化學(xué)性能較好，首次庫(kù)倫效率較高、內(nèi)阻以及自放電均較低。