CN111916753A - 一种负极片及包括该负极片的锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种负极片及包括该负极片的锂离子电池。本发明的锂离子电池负极片采用了填充了粘结剂的多孔铜箔作为负极集流体，多孔铜箔中的孔隙的存在提升了负极片的保液量，且多孔铜箔较普通光箔质量更轻，可提高电芯整体的质量比能量，也提高了负极片的柔性；在孔隙中填充的粘结剂大大提升活性材料层与负极集流体之间的粘结力，避免硅基材料较大的体积膨胀导致活性材料层从负极集流体上剥离，同时降低了硅基材料与负极集流体之间的接触电阻；硅基材料的使用还可大大提升电芯整体容量。

Description

一种负极片及包括该负极片的锂离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种负极片及包括该负极片的锂离子电池。
背景技术
目前全球能源问题愈发严峻，清洁、可再生能源的技术开发迫在眉睫。锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、对环境友好等优势一直被广泛应用。但为了适应新能源市场的不断发展，开发更高容量、更高能量密度和更长寿命的锂离子电池成为了人们关注的焦点。
近年来，具有高容量的合金及其复合材料引起了科研工作者广泛的兴趣，如合金材料Si、Ge、P等，氧化物SiO2、SnO2、Fe2O3、Co3O4等，硫化物SnS2、Sb2S3等。其中，硅基材料由于具有超高的比容量(＞4000mAh/g)，优越的工作电压平台(0.3V vs.Li/Li+)且与电解液反应活性低等多种优势而被广泛关注。然而，在电池充放电的过程中，硅基材料会发生巨大的体积膨胀(＞280％)，导致循环过程中电极材料粉化、从集流体表面脱落，从而造成巨大的容量损失，这也大大降低了电池的能量密度和使用寿命。
目前通常的做法是对负极片进行改进以缓解体积膨胀带来的容量的衰减，但是多数方法均只能缓解硅碳材料的体积膨胀，无法改善负极活性物质层与集流体之间的粘结力。
因此，开发一款可以抑制硅基材料的膨胀问题，改善电池的循环性能的负极片势在必行。
发明内容
为了改善现有技术的不足，本发明提供一种负极片及包括该负极片的锂离子电池。
研究发现，传统的锂离子电池负极片采用光箔(普通铜箔，表面无涂覆其他材料)作为负极集流体，具体是将含有负极活性物质的浆料涂覆在光箔上从而实现负极片的制备。但是当负极活性物质采用硅基材料时，尤其制备得到的电池在循环过程中硅基材料的体积膨胀很大，极易从光箔上剥离下来，导致电池容量的衰减和安全风险的提高。
本发明采用了化学蚀刻后的多孔铜箔，所述多孔铜箔表面存在等距且等深度的孔隙，在孔隙中填充粘结剂(例如以喷涂方式填充)，之后再在所述多孔铜箔上涂覆含有硅基材料的浆料。所述多孔铜箔的使用可大大提高负极集流体与硅基材料之间的粘结力，使硅基材料在电池循环过程中不易发生剥落。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种负极片，所述的负极片包括负极集流体和活性材料层；所述活性材料层涂覆在负极集流体表面；其中，所述负极集流体为多孔铜箔，所述的多孔铜箔表面存在孔隙，所述孔隙内填充第一粘结剂。
根据本发明，所述孔隙为等距且等深度的孔隙。本发明中，多孔铜箔表面的孔隙为等距且等深度的，这样设置的目的是为了保证孔隙中填充第一粘结剂后，各处的粘结力是均匀和一致的，避免在充放电过程中出现涂层的局部剥离，且所有孔隙中均被填充有第一粘结剂。
根据本发明，所述孔隙内还可以填充第一分散剂，且所述第一分散剂和所述第一粘结剂的质量比为(0-1):(9-10)。
根据本发明，所述第一粘结剂选自丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯酸钠(PAA-Na)中的一种或几种混合物；所述第一分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羧甲基纤维素钠(CMC)。填充在孔隙内的第一粘结剂可大大提升活性材料层与负极集流体间的粘结力，避免由于硅基材料较大的体积膨胀导致活性材料层从负极集流体表面剥离；另外，还可以降低硅基材料与负极集流体之间的接触电阻；另外，第一粘结剂具有较强的电解液溶胀能力，可提高电极保液量，提升电池循环性能。同时，填充在孔隙中的第一分散剂可以在制备粘结剂浆料时，避免因搅拌不均引起第一粘结剂团聚，导致局部固含较高，从而导致填充到孔隙中时各部分第一粘结剂作用力不均。
根据本发明，所述多孔铜箔是采用化学蚀刻的方法制备得到的。
示例性地，所述多孔铜箔是采用如下方法制备得到的：
(1)在普通铜箔上均匀涂敷一层聚合物多孔薄膜，所述聚合物多孔膜包括孔隙，所述孔隙尺寸为50-200目，相邻孔隙的间距为2-20mm；
(2)将步骤(1)的铜箔浸泡于腐蚀液中一段时间，取出并去除聚合物多孔薄膜，制备得到所述多孔铜箔。
其中，所述普通铜箔的厚度为6-12μm。
其中，所述聚合物为聚苯乙烯。
其中，所述浸泡的时间可以根据所需的多孔铜箔表面孔隙的深度进行调整，例如浸泡3-5min，制备得到孔隙深度为1-4μm的多孔铜箔。
其中，所述腐蚀液中含有FeCl3和HCl的水溶液；例如所述腐蚀液是由10gFeCl3+2mL浓盐酸+3mL蒸馏水混合后稀释至100mL制备得到。
其中，取出铜箔、去除聚合物多孔薄膜后优选用蒸馏水清洗去除残留的腐蚀液，烘干。
其中，去除聚合物多孔薄膜的方法为机械式剥离法，例如先将一端的聚合物多孔薄膜与铜箔用机械手分离，固定聚合物多孔薄膜，将多孔铜箔放卷、收卷从而去除聚合物多孔薄膜。
根据本发明，所述多孔铜箔的厚度为6-12μm。
根据本发明，所述孔隙的尺寸为50-200目，所述孔隙的深度为1-4μm，相邻孔隙的间距为2-20mm。
根据本发明，所述多孔铜箔的孔隙率为10-30％。
根据本发明，所述多孔铜箔的抗拉强度>350MPa。
根据本发明，所述多孔铜箔的孔隙为不贯穿铜箔的孔隙。
本发明的多孔铜箔的重量相对普通光箔更轻，可进一步提升电芯整体质量比能量；孔隙的存在使得电芯保液量提高；相比普通光箔柔性更好。
根据本发明，所述负极集流体和活性材料层之间的粘结力为≥10N/m，例如≥12N/m，还例如≥14N/m。
根据本发明，所述活性材料层的厚度为5-50μm，例如为5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm。
根据本发明，所述活性材料层包括硅基材料、第一导电剂、第二粘结剂和第一增稠剂。
根据本发明，所述活性材料层中的各组分的质量百分含量为：95-97.5wt％的硅基材料，0.5-2wt％的第一导电剂，1-1.5wt％的第二粘结剂，1-1.5wt％的第一增稠剂。
根据本发明，所述硅基材料选自硅合金、氧化硅SiOx(0.5<x<2)和硅碳复合材料中的一种或几种混合物。所述硅基材料相比于碳基材料具有更高的比容量，可以提升电芯整体的能量密度。
根据本发明，所述硅基材料中硅的质量占所述硅基材料总质量的5-40wt％，例如为10-35wt％，如15-30wt％，如20-25wt％。
根据本发明，所述硅基材料的中值粒径D50≤10μm。
根据本发明，所述负极片进一步包括碳基材料层，所述碳基材料层涂覆在活性材料层表面。本发明在硅基材料形成的涂覆层的外表面再涂覆一层碳基材料层，碳基材料层的设置可以增加负极片容量的同时，可进一步缓冲硅基材料体积的膨胀，提高了电芯的容量性能和安全性能。
根据本发明，所述碳基材料层的厚度为50-95μm，例如为50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm或95μm。
根据本发明，所述负极片的厚度为100-220μm，例如为100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm或220μm。
根据本发明，所述碳基材料层包括碳基材料、第二导电剂、第三粘结剂和第二增稠剂。
根据本发明，所述碳基材料层中的各组分的质量百分含量为：95-97.5wt％的碳基材料，0.5-2wt％的第二导电剂，1-1.5wt％的第三粘结剂，1-1.5wt％的第二增稠剂。
根据本发明，所述碳基材料选自人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、石墨烯中的至少一种；采用碳基材料的选择可以缓冲活性材料层的体积膨胀，同时提升电芯整体容量。
根据本发明，所述碳基材料的中值粒径D50≤20μm。示例性地，所述碳基材料为单颗粒和二次颗粒的混合物，其中，所述单颗粒的D50为5-15μm，所述二次颗粒的D50为15-20μm。
根据本发明，所述第一导电剂和第二导电剂相同或不同，彼此独立地选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、Super P、石墨烯、CNT的一种或几种混合物。
根据本发明，所述第二粘结剂和第三粘结剂相同或不同，彼此独立地选自丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯酸钠(PAA-Na)中的一种或几种混合物。
根据本发明，所述第一增稠剂和第二增稠剂相同或不同，彼此独立地选自羧甲基纤维素钠(CMC)或聚醚改性有机硅聚合物中的一种。
本发明还提供上述负极片的制备方法，所述方法包括如下步骤：
a)制备多孔铜箔作为负极集流体，所述的多孔铜箔表面存在孔隙，所述孔隙内填充第一粘结剂；
b)配制形成活性材料层的浆料；
c)将形成活性材料层的浆料涂覆在负极集流体的两侧表面，制备得到所述负极片。
根据本发明，所述方法具体包括如下步骤：
a)制备多孔铜箔作为负极集流体，所述的多孔铜箔表面存在孔隙，所述孔隙内填充第一粘结剂；
b’)分别配制形成活性材料层的浆料和形成碳基材料层的浆料；
c’)使用双层涂布机，将形成活性材料层的浆料和形成碳基材料层的浆料涂覆在负极集流体的两侧表面，制备得到所述负极片。
根据本发明，步骤a)中，具体包括如下步骤：
(1)在普通铜箔上均匀涂敷一层聚合物多孔薄膜，所述聚合物多孔膜包括孔隙，所述孔隙尺寸为50-200目，相邻孔隙的间距为2-20mm；
(2)将步骤(1)的铜箔浸泡于腐蚀液中一段时间，取出并去除聚合物多孔薄膜，制备得到所述多孔铜箔。
其中，所述普通铜箔的厚度为6-12μm。
其中，所述聚合物为聚苯乙烯。
其中，所述浸泡的时间可以根据所需的多孔铜箔表面孔隙的深度进行调整，例如浸泡3-5min，制备得到孔隙深度为1-4μm的多孔铜箔。
其中，所述腐蚀液中含有FeCl3和HCl的水溶液；例如所述腐蚀液是由10gFeCl3+2mL浓盐酸+3mL蒸馏水混合后稀释至100mL制备得到。
其中，取出铜箔、去除聚合物多孔薄膜后优选用蒸馏水清洗去除残留的腐蚀液，烘干。
其中，去除聚合物多孔薄膜的方法为机械式剥离法，例如先将一端的聚合物多孔薄膜与铜箔用机械手分离，固定聚合物多孔薄膜，将多孔铜箔放卷、收卷从而去除聚合物多孔薄膜。
根据本发明，步骤b)中，所述形成活性材料层的浆料的固含量为40wt％-45wt％。
根据本发明，步骤b’)中，所述形成活性材料层的浆料和形成碳基材料层的浆料的固含量为40wt％-45wt％。
根据本发明，步骤c)中，将形成活性材料层的浆料涂覆在负极集流体的两侧表面，干燥，制备得到所述负极片。
根据本发明，步骤c’)中，将形成活性材料层的浆料涂覆在负极集流体的两侧表面，干燥，然后将形成碳基材料层的浆料涂覆在活性材料层表面，再次干燥，制备得到所述负极片。
本发明还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述的负极片。
根据本发明，所述锂离子电池还包括正极片、隔膜和电解液。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种负极片及包括该负极片的锂离子电池。本发明的锂离子电池负极片采用了多孔铜箔作为负极集流体，多孔铜箔中的孔隙等距分布且等深度，孔隙的存在提升了负极片的保液量，且多孔铜箔较普通光箔质量更轻，可提高电芯整体的质量比能量，也提高了负极片的柔性；在孔隙中填充的粘结剂大大提升活性材料层与负极集流体之间的粘结力，避免硅基材料较大的体积膨胀导致活性材料层从负极集流体上剥离，同时降低了硅基材料与负极集流体之间的接触电阻；硅基材料的使用还可大大提升电芯整体容量。
本发明的负极片的活性材料层与负极集流体之间的粘结力较大，可避免在循环过程中活性材料层从负极集流体上剥离。所述负极片在较大倍率的快速充电下可避免容量的快速衰减，避免析锂产生，具有较好的安全性能。本发明的锂离子电池具有较高的质量能量密度和较好的循环性能，可满足工业化应用需求。
附图说明
图1为本发明的负极片的结构示意图；
附图标记：1为多孔铜箔；2为孔隙；3为活性材料层；4为碳基材料层。
图2为本发明的多孔铜箔中孔隙的分布示意图；
附图标记：1为多孔铜箔；2为孔隙。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而并非指示或暗示相对重要性。
下述实施例中所使用的多孔铜箔是通过下述方法制备得到的：
在6μm厚的普通铜箔上均匀涂敷一层聚苯乙烯多孔薄膜，所述多孔薄膜孔隙尺寸为100目，孔隙间距10mm；随后将涂敷了聚苯乙烯多孔薄膜的铜箔在腐蚀液中浸泡3-5min，再将一端的聚合物多孔薄膜与多孔铜箔用机械手分离，固定聚合物多孔薄膜，将多孔铜箔放卷、收卷从而去除聚合物多孔薄膜，得到多孔铜箔。将制备得到的多孔铜箔用蒸馏水清洗去除残留的腐蚀液，烘干备用。所述腐蚀液是由10gFeCl3+2mL浓盐酸+3mL蒸馏水混合后稀释至100mL制备得到。
上述方法制备得到的多孔铜箔的厚度为6μm，孔隙尺寸为100目，所述孔隙的深度为1.5μm，相邻孔隙的间距为10mm，孔隙率为20％。所述多孔铜箔的抗拉强度为400MPa。
实施例1
(1)正极片的制备：
将正极活性材料LiCoO2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按照97:1.5:1.5的质量比溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中搅拌均匀制成浆料，均匀涂布在正极集流体铝箔上，烘干，辊压后制成锂离子电池的正极片；
(2)多孔铜箔中粘结剂的制备：
将0.95g的PVDF和0.05g的PVP混合溶于1.2g的NMP中，以800rpm的转速分散20min，得到固含量为5％-10％的粘结剂胶液。
(3)活性材料层浆料的制备：
将硅基材料SiO2/C复合材料(SiO2占复合材料总质量的20％，SiO2颗粒尺寸为1-7μm)、导电剂导电炭黑Super P、粘结剂水乳型丁苯橡胶SBR、增稠剂羧甲基纤维素钠CMC按照质量比为97:0.5:1.5:1混合，溶于水中搅拌均匀制成活性材料层浆料；
(4)碳基材料层浆料的制备：
将碳基材料人造石墨(单颗粒与二次颗粒搭配的人造石墨，单颗粒占人造石墨总质量的20％，单颗粒的平均粒径D50为5-15μm，二次颗粒平均粒径D50为15-20μm，复合颗粒石墨的平均粒径D50为12-18μm)、导电剂导电炭黑Super P、粘结剂水乳型丁苯橡胶SBR、增稠剂羧甲基纤维素钠CMC按照质量比为97:0.5:1.5:1混合，溶于水中搅拌均匀制成碳基材料层浆料；
(5)孔隙内粘结剂的涂覆：
将步骤(2)的粘结剂胶液喷涂到多孔铜箔其中一面的全部孔隙中，烘干后按同样方法在多孔铜箔另一面喷涂填充该粘结剂胶液。
(6)负极片的涂覆：
采用带有双模头装置的涂布机，通过双层涂布工艺方法，将步骤(3)的活性材料层浆料和步骤(4)的碳基材料层浆料同时涂布到步骤(5)的多孔铜箔表面，活性材料层在底层，碳基材料层在顶层，其中底层涂布面密度中线为0.00487g/cm2，顶层涂布面密度中线为0.00325g/cm2，其中涂布公差按±1.5wt％管控，涂布速度为5m/min，涂布后以5段烘箱进行干燥，每段烤箱的温度分别为60℃、80℃、110℃、110℃、100℃，干燥后多孔铜箔一侧表面上碳基材料层的厚度为40±3μm，活性材料层的厚度为60±3μm；重复涂布完成多孔铜箔的另一侧双层涂层；利用辊压机进行加压处理，使得负极片的压实密度为1.75g/cm3，从而完成负极片的制备。
(7)锂离子电池的制备：
将制备的正极片、负极片，正负极片间的隔膜选择基材+单面陶瓷+双面涂胶的复合隔膜，然后使用卷绕机卷绕制得正极外包的卷绕结构的卷芯，采用铝塑膜封装，真空状态下烘烤48h去除水分后，注入电解液(电解液配方：LiPF6+溶剂(EC+FEC+DEC+DMC+PS))，再对电池进行常规化成和分选，得到方形软包锂离子电池。
实施例2
本实施例与实施例1不同的地方在于：
多孔铜箔中粘结剂的制备：将0.9g的PVDF和0.1g的PVP混合溶于1.2g的NMP中，以800rpm的转速分散20min，得到固含量为5％-10％的粘结剂胶液。
硅基材料采用Si/C复合材料(Si占复合材料总质量的10％)，碳基材料采用石墨烯，D50≤1μm；底层涂布面密度中线为0.00856g/cm2，顶层涂布面密度中线为0.00214g/cm2，干燥后多孔铜箔一侧表面上碳基材料层的厚度为20±3μm，活性材料层的厚度为80±3μm；辊压压实密度1.70g/cm3。
实施例3
本实施例与实施例1不同的地方在于：
多孔铜箔中粘结剂的制备：将1g的PAA-Na溶于1.2g的NMP中，以1000rpm的转速分散20min，得到固含量为5％-10％的粘结剂胶液。
硅基材料采用SiO2/C复合材料(SiO2占复合材料总质量的20％)，碳基材料采用人造石墨与碳纳米管CNT的混合材料，人造石墨与碳纳米管CNT的质量比为7：3，混合材料粒径D50≤10μm；底层涂布面密度中线为0.00726g/cm2，顶层涂布面密度中线为0.00484g/cm2。
实施例4
本实施例与实施例1不同的地方在于：
多孔铜箔中粘结剂的制备：将0.95g的SBR和0.05g的CMC混合溶于1.2g的NMP中，以800rpm的转速分散20min，得到固含量为5％-10％的粘结剂胶液。
硅基材料采用SiO/C复合材料(SiO占复合材料总质量的15％)，碳基材料采用人造石墨+石墨烯复合材料，人造石墨与石墨烯的质量比为7：3，混合材料粒径D50≤10μm；底层涂布面密度中线为0.00648g/cm2，顶层涂布面密度中线为0.00278g/cm2，干燥后多孔铜箔一侧表面上碳基材料层的厚度为30±3μm，活性材料层的厚度为70±3μm；辊压压实密度1.80g/cm3。
实施例5
本实施例与实施例1不同的地方在于：
多孔铜箔中粘结剂的制备：将0.92g的PVDF和0.08g的PVP混合溶于1.2g的NMP中，以800rpm的转速分散20min，得到固含量为5％-10％的粘结剂胶液。
涂层为单层，即将硅基材料浆料按0.00928g/cm2面密度进行涂布，干燥后多孔铜箔一侧表面上活性材料层的厚度为100±3μm。
实施例6
本对比例与实施例1不同的地方在于：
多孔铜箔中粘结剂的制备：将0.7g的PVDF和0.3g的PVP混合溶于1.2g的NMP中，以800rpm的转速分散20min，得到固含量为5％-10％的粘结剂胶液。
对比例1
本对比例与实施例1不同的地方在于：集流体采用6μm后的普通铜箔。
对比例2
本对比例与实施例1不同的地方在于：涂层为单层，即将碳基材料浆料按0.00658g/cm2面密度进行涂布，干燥后多孔铜箔一侧表面上碳基材料层的厚度为100±3μm。
对比例3
本对比例与实施例1不同的地方在于：在多孔铜箔的孔隙内不填充粘结剂。
对比例4
本对比例与实施例1不同的地方在于：在普通铜箔的表面涂覆一层厚度为1.5μm的粘结剂层，然后分别涂覆硅基材料浆料和碳基材料浆料。
表1实施例和对比例的负极片的组成
Figure BDA0002599055640000121
对上述实施例和对比例的电池进行如下性能测试：
(1)比容量
电池首次放电容量和负极活性物质质量比，单位为mAh/g。
(2)活性材料层和多孔铜箔之间的粘结力
将硅基材料浆料涂覆于孔隙内填充粘结剂PVDF的多孔铜箔表面，经过干燥、冷压制成极片，将制备完成的极片裁剪为20×100mm尺寸的测试试样，备用；将极片用双面胶粘接需要测试的那一面，并用压辊压实，使之与极片完全贴合；试样的双面胶的另外一面粘贴于不锈钢表面，将试样一端反向弯曲，弯曲角度为180°；采用高铁拉力机测试，将不锈钢一端固定于拉力机下方夹具，试样弯曲末端固定于上方夹具，调整试样角度，保证上下端位于垂直位置，然后以50mm/min的速度拉伸试样，直到试样全部从基板剥离，记录过程中的位移和作用力，一般认为受力平衡时的力为极片的粘结力。
(3)电池的保液量
电池保液量＝二封后电池重量+气囊重量-封装原重，单位为g。
(4)循环寿命
将实施例和对比例所得的锂离子电池，在25℃下，以1C倍率恒流充电到4.45V，然后在4.45V下恒压充电，截止电流为0.025C，之后再以0.5C倍率恒流放电，截止电压是3V，此为一个充放电循环过程，重复该充放电循环过程，直至电池的容量保持率低于80％。
(5)析锂情况
将实施例和对比例所得的锂离子电池，在25℃下，以1C倍率恒流充电到4.45V，然后在4.45V下恒压充电，截止电流为0.025C，之后再以0.5C倍率恒流放电，截止电压是3V，此为一个充放电循环过程，重复该充放电循环过程10次，结束后将电池满充，在干燥房的环境中拆解电芯，观察负极表面的析锂情况。析锂程度分为不析锂、轻微析锂和严重析锂。轻微析锂表示负极表面的析锂区域为整体区域的1/10以下，严重析锂表示负极表面的析锂区域超过整体区域的1/3。测试结果如表2所示。
表2实施例和对比例的电池的性能测试结果
Figure BDA0002599055640000131
从上述表1和表2中可以看出：
实施例1与对比例1作对比，当使用多孔铜箔(孔隙中填充粘结剂)与普通铜箔相比，涂膏(活性材料层)与集流体间的粘结力大大提高，电极保液量提升，循环寿命也得到提高，表明多孔铜箔(孔隙中填充粘结剂)的使用改善了涂膏与集流体间的粘结力，提高了负极保液量，提高了电池的循环寿命；
实施例1与对比例4作对比，当使用多孔铜箔(孔隙中填充粘结剂)与普通铜箔(表面涂覆粘结剂)相比，涂膏(活性材料层)与集流体间的粘结力相差不大，但使用使用多孔铜箔(孔隙中填充粘结剂)的电池的循环寿命得到了明显的提升，且析锂情况明显改善，这是由于在普通铜箔上涂覆一层粘结剂时，尽管集流体与涂膏间的粘结力足够大，但由于粘结剂的导电性不好，导致涂膏与集流体间存在较大电阻，不利于电池的长循环性能；
对比例2与实施例1-4作对比，尽管涂膏与集流体间的粘结力相当，析锂情况也相当，但负极的比容量相差较大，不符合构造高能量密度电池的期望；
对比例3与实施例1-4相比，使用了多孔铜箔，但在孔隙内不填充粘结剂，因此涂膏与集流体间的粘结力降低，尽管保液量有所提升，但在长循环过程中涂膏易从集流体上剥离，导致循环寿命减少；
实施例5与实施例1-4相比，循环寿命差且严重析锂，表明表面的碳基材料层可以良好地缓冲活性材料层的体积膨胀，避免其剥离和粉化，提高电池的循环寿命。
实施例6与实施例1相比，在多孔铜箔的孔隙内填充的第一粘结剂的含量降低，因此涂膏与集流体间的粘结力降低，电极的保液量也有所降低，在循环过程中可能由于集流体与涂膏间的作用力不足，导致涂膏从集流体上剥离，造成相对于实施例1的容量衰减。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种负极片，其中，所述的负极片包括负极集流体和活性材料层；所述活性材料层涂覆在负极集流体表面；其中，所述负极集流体为多孔铜箔，所述的多孔铜箔表面存在孔隙，所述孔隙内填充第一粘结剂。
2.根据权利要求1所述的负极片，其中，所述孔隙内还可以填充第一分散剂，且所述第一分散剂和所述第一粘结剂的质量比为(0-1):(9-10)。
3.根据权利要求1或2所述的负极片，其中，所述孔隙为等距且等深度的孔隙。
4.根据权利要求1-3任一项所述的负极片，其中，所述孔隙的尺寸为50-200目，所述孔隙的深度为1-4μm，相邻孔隙的间距为2-20mm。
5.根据权利要求1-5任一项所述的负极片，其中，所述多孔铜箔的孔隙率为10-30％；和/或，
所述多孔铜箔的抗拉强度>350MPa。
6.根据权利要求1-5任一项所述的负极片，其中，所述负极集流体和活性材料层之间的粘结力为≥10N/m。
7.根据权利要求1-6任一项所述的负极片，其中，所述活性材料层包括硅基材料、第一导电剂、第二粘结剂和第一增稠剂；
所述活性材料层中的各组分的质量百分含量为：95-97.5wt％的硅基材料，0.5-2wt％的第一导电剂，1-1.5wt％的第二粘结剂，1-1.5wt％的第一增稠剂。
8.根据权利要求7所述的负极片，其中，所述负极片进一步包括碳基材料层，所述碳基材料层涂覆在活性材料层表面。所述碳基材料层包括碳基材料、第二导电剂、第三粘结剂和第二增稠剂；
所述碳基材料层中的各组分的质量百分含量为：95-97.5wt％的碳基材料，0.5-2wt％的第二导电剂，1-1.5wt％的第三粘结剂，1-1.5wt％的第二增稠剂。
9.根据权利要求7或8所述的负极片，其中，所述活性材料层的厚度为5-50μm；和/或，
所述碳基材料层的厚度为50-95μm；和/或，
所述负极片的厚度为100-220μm。
10.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括权利要求1-9任一项所述的负极片。
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