(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 202111574466.9 (22)申请日 2021.12.21 (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 盛松松　朱家新　李鹏　李月月　 王华　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 王艳斋 (51)Int.Cl. H01M 4/13(2010.01) H01M 4/139(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种石墨负极 极片及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明提供了一种石墨负极极片及其制备 方法和应用。 所述负极极片 包括集流体和至少两 层电极层， 靠近集流体的电极层为大粒径石墨电 极层， 远离集流体的电极层为小粒径石墨电极 层。 本发明通过采用表层小颗粒， 底层大颗粒的 石墨负极材料混配体系， 降低了迂曲度， 有效地 促进了电池内部的离子传输， 提升了电池循环的 容量保持率， 另一方面还有效地改善了循环负极 极片的界面。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 114256442 A 2022.03.29 CN 114256442 A 1.一种石墨负极极片， 其特征在于， 所述负极极片包括集流体和至少两层电极层， 靠近 集流体的电极层为大 粒径石墨电极层， 远离集 流体的电极层为小粒径石墨电极层。 2.根据权利要求1所述石墨负极极片， 其特征在于， 所述大粒径石墨电极层中的石墨的 中值粒径与小粒径石墨电极层中的石墨的中值粒径的差值≥3 μm。 3.根据权利要求1或2所述的石墨负极极片， 其特征在于， 所述大粒径石墨电极层中的 石墨的中值粒径为9 ～10 μm。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的石墨负极极片， 其特征在于， 所述小粒径石墨电极层 中的石墨的中值粒径为5～6 μm。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的石墨负极极片， 其特征在于， 所述石墨包括天然石墨 和/或人造石墨。 6.一种如权利要求1 ‑5任一项所述的石墨负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述制备 方法包括： 在集流体表面涂覆大粒径石墨电极浆料， 干燥后， 在大粒径石墨电极层表面涂覆小粒 径石墨电极浆料， 得到所述石墨负极 极片。 7.根据权利要求6所述的石墨负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述大粒径石墨电极 浆料的制备 方法包括： 将大粒径石墨、 导电剂、 粘结剂和溶剂混合， 得到所述大 粒径石墨电极浆料； 优选地， 所述混合的设备为双行星搅拌机； 优选地， 所述双行星搅拌机的公转速度为20～5 0r/min； 优选地， 所述双行星搅拌机的自转速度为10 00～1500r/min。 8.根据权利要求6或7所述的石墨负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述小粒径石墨 电极浆料的制备 方法包括： 将小粒径石墨、 导电剂、 粘结剂和溶剂混合， 得到所述大 粒径石墨电极浆料； 优选地， 所述混合的设备为双行星搅拌机； 优选地， 所述双行星搅拌机的公转速度为20～5 0r/min； 优选地， 所述双行星搅拌机的自转速度为10 00～1500r/min。 9.一种锂离子电池， 其特征在于， 所述锂离子电池包括如权利要求1 ‑5任一项所述的石 墨负极极片。 10.根据权利要求9所述的锂离子电池， 其特征在于， 所述锂离子电池中的正极极片为 磷酸铁锂正极 极片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114256442 A 2一种石墨负极 极片及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于锂离子的电池技术领域， 涉及一种石墨负极极片及其制备方法和应 用。 背景技术 [0002]近年来， 锂离子电池需求急剧增长， 与此同时， 大众对锂离子电池电性能的要求也 越来越高， 如： 需要满足快速充电、 使用寿命长、 可适用于高温及低 温条件等等， 其中 “长循 环”成为评判锂离 子电池性能优异与否的重要指标之一。 [0003]石墨由于其低放电平台和高比容量成为备受青睐的锂离子电池负极材料。 然而， 随着充放电次数的增加， 石墨层状结构逐渐蓬松， 层间距增加， SEI膜反复破坏重整， 不可逆 容量损失增 加。 [0004]针对以上问题， 研究者们通常从以下几个方面对石墨负极进行相关的改善。 (1)对 石墨颗粒进行氧化处理， 增加石墨化程度， 同时纳米孔洞、 孔隙的增多也增加了锂嵌/脱的 位置； (2)对石墨负极进 行预锂化处理， 使 得石墨表 面形成的钝化膜更加均匀、 致密， 此外还 可以减少溶剂化锂离子的嵌入； (3)采用金属掺杂， 如Ag、 Zn， 有效促进锂离子和电子的定向 传输， 进而影响到石墨负极的嵌锂行为； (4)调整电解液组成来抑制或者减少石墨负极表 面 的副反应。 [0005]CN106025180A公开了核壳结构的锂离子电池负极材料GeO2/C及其制备方法。 该制 备方法中， 通过配置二氧化锗和碳源混合液， 并经过球磨、 烧结制备出复合材料。 但是 由于 GeO2和碳源是通 过固相混合， 造成GeO2掺杂不均一、 材料 之间的结合力差， 造成其循环性能、 倍率性能较差 。 [0006]CN105529442A公开了基于锗纳米粒子/多层石墨复合物的高性能锂离子电池负极 材料的制备方法。 该制备方法中， 首先采用水溶液法， 通过还原二氧化锗形成锗纳米颗粒， 并与多层石墨材料相复合制备成纳米锗/多层石墨复合材料。 该文献得到的复合材料虽然 在克容量方面得到提高， 但是其循环性能及其倍率性能并未得到改善， 其原因是 由于采用 液相法制备出材料， 石墨与纳米锗之间的结合力差， 导电率差造成其循环性能及其倍率性 能偏差。 [0007]因此， 如何提升石墨负极的电化学性能尤其是循环性能， 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石墨负极极片及其制备方法和应用。 本发明通过采用 表层小颗粒， 底层大颗粒的石墨负极材料混配体系， 降低了迂曲度， 有效地促进了电池内部 的离子传输， 提升了电池循环的容量保持率， 另一方面还有效地改善了循环负极极片的界 面。 [0009]为达到此发明目的， 本发明采用以下技 术方案： [0010]第一方面， 本发明提供一种石墨负极极片， 所述负极极片包括集流体和至少两层说　明　书 1/6 页 3 CN 114256442 A 3