负极片及制备方法、锂离子电芯、锂离子电池包及其应用

摘要

本发明公开了一种负极片及制备方法、锂离子电芯、锂离子电池包及其应用，所述负极片包括负极集流体、涂覆在所述负极集流体表面的高导电活性缓冲层、涂覆在所述高导电活性缓冲层表面的含硅活性层，以及涂覆在所述含硅活性层表面的快离子传导活性层。该负极片的结构可以提升负极与负极集流体的粘结强度，降低充放电过程中接触电阻的增大；缓解大电流充电下负极表面析锂、减轻负极与电解液副反应，从而提高锂离子电芯的循环寿命及倍率特性；有效改善了辊压过程负极粘辊的现象。

权利要求

1.一种负极片，其特征在于，所述负极片包括：负极集流体；

涂覆在所述负极集流体表面的高导电活性缓冲层；

涂覆在所述高导电活性缓冲层表面的含硅活性层；以及涂覆在所述含硅活性层表面的快离子传导活性层，所述快离子传导活性层包含快离子传导活性材料，所述快离子传导活性材料为碳包覆的二次造粒人造石墨、碳包覆的一次颗粒人造石墨、中间相碳微球中的一种或几种，所述含硅活性层中粘结剂的含量高于所述所述快离子传导活性层中粘结剂的含量。

2.如权利要求1所述的负极片，其特征在于，按重量百分比计，所述高导电活性缓冲层包含碳基活性材料85% 98%，导电剂1% 5%，粘结剂1% 10%。

~ ~ ~

3.如权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述碳基活性材料为人造石墨、天然石墨、中间相碳微球中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的负极片，其特征在于，按重量百分比计，所述含硅活性层包含硅基活性材料85% 98%，导电剂1% 5%，粘结剂1% 10%。

~ ~ ~

5.如权利要求4所述的负极片，其特征在于，按重量百分比计，所述硅基活性材料90%~

95%，所述导电剂2% 4%，所述粘结剂3% 6%。

~ ~

6.如权利要求1所述的负极片，其特征在于，按重量百分比计，所述快离子传导活性层包含快离子传导活性材料90% 98%，导电剂1% 5%，粘结剂1% 5%。

~ ~ ~

7.如权利要求6所述的负极片，其特征在于，按重量百分比计，所述快离子传导活性材料93% 97%，导电剂3% 4%，粘结剂2% 4%。

~ ~ ~

8.如权利要求2、4或6所述的负极片，其特征在于，所述导电剂为炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、导电石墨中的一种或几种。

9.如权利要求2、4或6所述的负极片，其特征在于，所述粘结剂为聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠（CMC）、丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸及其改性聚合物、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯腈及其改性聚合物、海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇、导电聚合物中的一种或几种。

10.一种负极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法制备的负极片如权利要求1 9~

任一项所述，所述制备方法包括：按重量百分比计，将碳基活性材料85% 98%、导电剂1% 5%、粘结剂1% 10%进行混合，加~ ~ ~

入溶剂后在真空条件下搅拌混合均匀，制成第一浆料；将所述第一浆料均匀涂覆在负极集流体上，烘干后形成涂覆在所述负极集流体表面的高导电活性缓冲层；

将硅基活性材料85% 98%、导电剂1% 5%、粘结剂1% 10%进行混合，加入溶剂后在真空条~ ~ ~

件下搅拌混合均匀，制成第二浆料；将快离子传导活性材料90% 98%、导电剂1% 5%、粘结剂~ ~

1% 5%进行混合，加入溶剂后在真空条件下搅拌混合均匀，制成第三浆料；采用具有双腔模~

头的挤压涂布机将所述第二浆料和所述第三浆料同时涂覆于所述高导电活性缓冲层表面，其中所述第二浆料位于所述第三浆料下层，烘干后形成涂覆在所述高导电活性缓冲层表面的含硅活性层以及涂覆在所述含硅活性层表面的快离子传导活性层。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述负极片的极片剥离强度为24 26 ~

N/m。

12.一种锂离子电芯，其特征在于，所述锂离子电芯包括：如权利要求1 9任一项所述的负极片；

~

正极片；

隔离膜，所述隔离膜置于所述负极片与所述正极片之间；以及包装袋，所述包装袋用铝塑膜复合材料制作，所述负极片、所述正极片及所述隔离膜制成的裸电芯置于所述包装袋内。

13.如权利要求12所述的锂离子电芯，其特征在于，所述锂离子电芯还包括电解液，所述电解液包括锂盐以及有机溶剂，所述锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiN(SO2F)2、LiN(CF3SO2)2、LiClO4、LiAsF6、LiB(C2O4)2、LiBF2C2O4及LiPF2O2中的一种或几种，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚丁酯、碳酸亚戊酯、氟代碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯及四氢呋喃中的一种或几种。

14.一种锂离子电池包，其特征在于，所述锂离子电池包包括如权利要求12 13任一项~

所述的锂离子电芯。

15.将权利要求14所述的锂离子电池包应用于汽车、摩托车或自行车上。

说明书

负极片及制备方法、锂离子电芯、锂离子电池包及其应用

技术领域

[0001] 本发明涉及储能装置领域，尤其涉及一种负极片及制备方法、锂离子电芯、锂离子电池包及其应用。

背景技术

[0002] 当前，商业化的锂离子电池负极材料主要采用石墨类负极材料，但其理论比容量仅为372mAh/g，无法满足未来更高比能量及高功率密度锂离子电池发展的要求。因此，寻找
替代碳的高比容量负极材料成为一个重要的发展方向。硅材料由于具有最高的储锂容量
(理论比容量4200mAh/g)和丰富的资源，被认为最有潜力有望成为下一代锂离子电池负极
材料。然而，由于在嵌/脱锂过程中较大的体积变化带来的硅材料结构破坏和材料粉化，会
导致电极结构破坏，以及活性层与集流体的剥离，造成硅活性组分丧失电接触。此外材料的
粉化和巨大的体积变化，会造成SEI膜的不断生成，从而导致电池的电化学循环稳定性较
差，阻碍了硅材料作为锂离子电池负极材料的规模化应用。

[0003] 为解决硅负极材料在应用中存在的问题，目前研究者们主要通过硅的纳米化和复合化相结合的手段，通过构筑多元多层次复合材料的方法来解决硅在实际应用中存在的各
种问题。但硅基复合负极材料在实际应用过程中仍然存在较大的体积膨胀，造成极片内部
存在较大的内应力，循环过程中容易粉化并从集流体上脱落，从而失去电接触丧失活性。同
时为了追求较高的体积能量密度，负极需要达到较高的压实密度，这势必会影响电池的倍
率性能，如果负极无法承受大电流充电，在电池快速充电时离子会在负极表面直接还原析
出而不是嵌入负极活性材料中，同时在电池快速充电时负极表面还会产生大量副产物，影
响电池的循环寿命和安全性。因此，提升电池快充性能的关键在于负极活性材料以及负极
极片的设计。

[0004] 专利文献CN 109950470 A公开了一种负极极片，包括负极集流体和设置于负极集流体至少一个表面上的、含有负极活性物质的负极膜片，在至少一个负极膜片远离集流体
的一侧的表面上设置有多孔无机介电层；多孔无机介电层的厚度为20nm∽2000nm，多孔无
机介电层中不含有粘结剂。本申请的负极极片可以缓解大电流充电下负极表面析锂、稳定
负极界面、减轻负极与电解液副反应，从而提高电芯的循环寿命、降低电芯内短路风险并提
高电芯高温寿命。然而，该技术方案存在以下缺点：1)多孔无机介电层为采用原子层沉积
法、化学气相沉积法、物理气相沉积法、热蒸发法等气相法制备而成，成本较高，且难于实现
连续化大规模生产；2)多孔介电层为金属氧化物等，会与锂离子发生副反应，影响电芯首周
库仑效率，造成电芯容量损失；3)该多孔介电层不适于估计硅基等膨胀较大的负极体系，由
于无粘结剂，充放电过程中活性层的反复膨胀收缩会造成多孔介电层开裂和脱落，影响其
效果，甚至造成安全隐患。

[0005] 综上，当前硅基负极材料在实际应用过程中存在的以下问题：(1)体积膨胀较大，造成活性层与集流体剥离，接触电阻增大，极化增大；(2)为了达到较高的能量密度，负极高
压实密度往往比较高，在大电流充电状态下，在接近隔膜侧的负极表面容易发生析锂，安全
性变差，循环稳定性降低；(3)含硅负极粘结剂亲水性较强，涂布烘干过程易造成粘结剂上
浮，造成极片剥离力降低，且辊压时易发生粘辊的现象，降低负极片质量和生产良率。

[0006] 因此，有必要提供一种新的含硅负极极片以满足新一代高比能锂离子电池对高能量密度、快充特性、循环寿命和安全性的要求，来解决高比能量电池大电流充放电条件下的
负极析锂以及活性层与集流体剥离等问题，大幅度改善循环寿命及安全特性。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种负极片及制备方法、锂离子电芯、锂离子电池包及其应用，该负极片的结构可以提升负极与负极集流体的粘结强度，降低充放电过程中接触电
阻的增大；缓解大电流充电下负极表面析锂、减轻负极与电解液副反应，从而提高锂离子电
芯的循环寿命及倍率特性；有效改善了辊压过程负极粘辊的现象。

[0008] 为实现上述目的，本发明提供了一种负极片，所述负极片包括负极集流体、涂覆在所述负极集流体表面的高导电活性缓冲层、涂覆在所述高导电活性缓冲层表面的含硅活性
层，以及涂覆在所述含硅活性层表面的快离子传导活性层。

[0009] 进一步地，按重量百分比计，所述高导电活性缓冲层包含碳基活性材料85％～98％，导电剂1％～5％，粘结剂1％～10％。

[0010] 进一步地，所述碳基活性材料为人造石墨、天然石墨、中间相碳微球中的一种或几种。

[0011] 进一步地，按重量百分比计，所述含硅活性层包含硅基活性材料85％～98％，导电剂1％～5％，粘结剂1％～10％；优选地，所述硅基活性材料90％～95％，所述导电剂2％～
4％，所述粘结剂3％～6％。

[0012] 进一步地，按重量百分比计，所述快离子传导活性层包含快离子传导活性材料90％～98％，导电剂1％～5％，粘结剂1％～5％；优选地，所述快离子传导活性材料93％～
97％，导电剂3％～4％，粘结剂2％～4％。

[0013] 进一步地，所述快离子传导活性材料为碳包覆的二次造粒人造石墨、碳包覆的一次颗粒人造石墨、硬碳、软碳、中间相碳微球、钛酸锂中的一种或几种。

[0014] 进一步地，所述导电剂为炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、导电石墨中的一种或几种。

[0015] 进一步地，所述粘结剂为聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸及其改性聚合物、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯腈及其改性聚合物、海藻酸钠、羧甲基壳
聚糖、聚乙烯醇、导电聚合物中的一种或几种。

[0016] 本发明还提供一种负极片的制备方法，所述制备方法包括：按重量百分比计，将碳基活性材料85％～98％、导电剂1％～5％、粘结剂1％～10％进行混合，加入溶剂后在真空
条件下搅拌混合均匀，制成第一浆料；将所述第一浆料均匀涂覆在负极集流体上，烘干后形
成涂覆在所述负极集流体表面的高导电活性缓冲层；将硅基活性材料85％～98％、导电剂
1％～5％、粘结剂1％～10％进行混合，加入溶剂后在真空条件下搅拌混合均匀，制成第二
浆料；将快离子传导活性材料90％～98％、导电剂1％～5％、粘结剂1％～5％进行混合，加
入溶剂后在真空条件下搅拌混合均匀，制成第三浆料；采用具有双腔模头的挤压涂布机将
所述第二浆料和所述第三浆料同时涂覆于所述高导电活性缓冲层表面，其中所述第二浆料
位于所述第三浆料下层，烘干后形成涂覆在所述高导电活性缓冲层表面的含硅活性层以及
涂覆在所述含硅活性层表面的快离子传导活性层。然后依次进行辊压、分条及切片，获得负
极片。

[0017] 所述负极集流体可以选自金属箔，优选地，所述负极集流体选自铜箔。所述负极集流体的厚度没有具体的限制，优选地，所述负极集流体的厚度为0.006mm～0.020mm。所述负
极浆料层的厚度没有具体的限制，优选地，所述负极浆料层的厚度为0.03mm～0.15mm。

[0018] 进一步地，所述负极片的极片剥离强度为24～26N/m。

[0019] 本发明还提供一种锂离子电芯，所述锂离子电芯包括上述的负极片、正极片、隔离膜以及包装袋，所述隔离膜置于所述负极片与所述正极片之间，所述包装袋用铝塑膜复合
材料制作，所述负极片、所述正极片及所述隔离膜制成的裸电芯置于所述包装袋内。

[0020] 所述锂离子电芯还包括正极片，所述正极片包括正极集流体和位于正极集流体上的正极浆料层。所述正极集流体为铝箔。

[0021] 进一步地，所述锂离子电芯还包括电解液，所述电解液为液体电解液，电解液包括锂盐以及有机溶剂，所述锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiN(SO2F)2、LiN(CF3SO2)2、LiClO4、LiAsF6、
LiB(C2O4)2、LiBF2C2O4及LiPF2O2中的一种或几种；优选地，有机溶剂为非水有机溶剂，所述非
水有机溶剂可包括碳酸酯、碳酸酯的卤代化合物或羧酸酯，碳酸酯可包括环状碳酸酯或者
链状碳酸酯。具体地，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚丁酯、碳酸亚戊
酯、氟代碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙
酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯及四氢呋喃中的一种或几种。

[0022] 本发明还提供一种锂离子电池包，所述锂离子电池包包括如上所述的锂离子电芯。

[0023] 本发明还将上述的锂离子电池包应用于汽车、摩托车、自行车、消费类电池产品等产品上。

[0024] 与现有技术相比，本发明提供了一种负极片及其制备方法，所述负极片包括负极集流体、涂覆在所述负极集流体表面的高导电活性缓冲层、涂覆在所述高导电活性缓冲层
表面的含硅活性层，以及涂覆在所述含硅活性层表面的快离子传导活性层。有益效果最少
包括：(1)负极集流体表面涂覆的高导电活性缓冲层采用充放电过程体积膨胀较小，导电性
好且具有相对较高嵌锂容量的碳基活性材料，可以缓冲含硅活性层在充放电过程中的体积
膨胀，减缓与负极集流体的剥离，降低循环过程中接触电阻的增大，改善循环寿命；(2)对于
高比能电池，由于涂布重量及压实密度较大，硅基活性材料自身倍率性能差，在负极接近隔
离膜侧易发生析锂现象，本发明通过在含硅活性层表面涂覆快离子传导活性层可以避免界
面析锂的发生，减轻负极与电解液副反应，改善电芯循环寿命，改善电芯安全性；(3)在含硅
活性层设计高粘结剂含量，在快离子传导活性层设计低粘结剂含量，一方面改善含硅活性
层的粘结力，改善循环，另一方面涂布干燥过程即使粘结剂上浮，也不会出现表层粘结剂的
富集，减缓了辊压过程粘辊的现象，提升了制备良率和电芯性能；(4)不影响电芯整体容量
和首效，易实现量产，成本低，改善效果好。

具体实施方式

[0025] 本文所公开的“范围”以下限和上限的形式。可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的。选定的下限和上限限
定了特别范围的边界。所有可以这种方式进行限定的范围是包含和可组合的，即任何下限
可以与任何上限组合形成一个范围。例如，针对特定参数列出了60‑120和80‑110的范围，理
解为60‑110和80‑120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出
了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1‑3、1‑4、1‑5、2‑3、2‑4和2‑5。在本发明
中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方式可以相互组合形
成新的技术方案。

[0026] 在本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。

[0027] 在本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，但是优选是顺序进行的。

[0028] 本发明提供一种锂离子电池包，锂离子电池包包括电池模组、电路板及外壳等，将电池模组、电路板等组装于外壳内形成锂离子电池包，锂离子电池包有多种规格，可根据需
要进行调整和设计，在此不作限制，现有技术的锂离子电池包的组装方式均可应用至本发
明。

[0029] 其中，电池模组由若干锂离子电芯串并联组成，同样地，电池模组也有多种规格，亦可根据需要进行调整和设计，在此不作限制，现有技术的电池模组的组装方式均可应用
至本发明。

[0030] 该锂离子电池包可应用于汽车、摩托车、自行车、消费类电池产品等产品上，以给汽车、摩托车、自行车、消费类电池产品等产品提供能源。

[0031] 下面描述本发明负极片及制备方法、锂离子电芯的各个实施例。

[0032] 实施例1

[0033] (1)电解液的制备

[0034] 在手套箱或干燥房中，将经过精馏脱水处理的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)按质量比EC：PC：DEC＝2：3：5进行混合，然后缓慢加入LiPF6至1mol/L，最
后加入按电解液总质量计10％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)，搅拌混合均匀得最终电解液。

[0035] (2)正极片制备

[0036] 将正极活性材料锂镍钴锰LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2与导电剂super‑P、CNT、粘接剂PVDF按质量比96.8:1.5:0.5:1.2混合均匀，加入N‑甲基吡咯烷酮(NMP)，经真空搅拌机搅拌
混合均匀得正极活性材料浆料。将上述浆料均匀涂覆在铝箔(厚度13μm)集流体两面上，经
过烘干、冷压、分切后得正极片。

[0037] (3)负极片制备

[0038] 将负极活性材料人造石墨(中值粒径8μm)、导电炭黑(super‑P)、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)质量比96：1.6：1.3：2.1进行混合，加入溶剂去离子水，在真空条件下
搅拌混合均匀，制成第一浆料。将第一浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，在80‑95℃下烘
干后得到涂覆有高导电活性活性缓冲层的负极Ⅰ。

[0039] 将可逆比容量为700mAh/g硅氧与人造石墨的混配负极材料、单壁碳纳米管、导电碳黑(super‑P)、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)以质量比94：0.06：1.94：1.3：2.7进
行混合，加入溶剂去离子水，在真空条件下搅拌混合均匀，制成第二浆料；将表面包覆无定
型二次造粒人造石墨活性材料(中值粒径10μm)、导电碳黑(super‑P)、羧甲基纤维素钠
(CMC)、丁苯橡胶(SBR)以质量比97：1.0：1.3：1.7进行混合，加入溶剂去离子水，在真空条件
下搅拌混合均匀，制成第三浆料；采用具有双腔模头的挤压涂布机将第二浆料和第三浆料
同时涂覆于负极Ⅰ表面，其中第二浆料位于第三浆料下层，在80‑95℃下烘干后得到负极Ⅱ。
3
经辊压后得到压实密度为1.70g/cm的负极Ⅲ，其中高导电活性缓冲层厚度10±2μm，含硅
活性层厚度40±2μm，快离子传导活性层厚度15±2μm，保障N/P比在1.16。

[0040] (4)锂离子电芯的制备

[0041] 将隔离膜置于负极片与正极片之间，通过卷绕的方式制备方形裸电芯，用铝塑膜复合材料制作包装袋，将裸电芯置入包装袋中封装后得干电芯，干电芯经过烘烤除水、注
液、封口、静置、化成、除气封装、分容等工序后得到锂离子电芯。

[0042] 值得说明的是，本实施例通过卷绕的方式制备方形裸电芯，当然，于其他实施例中，也可通过叠片的方式制备裸电芯，也可将裸电芯制备成其他的形状，如圆柱形或椭圆，
即常规的锂离子电芯的制备方法均可应用至本发明，在此不作限制。

[0043] 实施例2

[0044] 按实施例1所述方法制备正极片与锂离子电芯，唯一不同之处为负极片的制备。

[0045] 将负极活性材料人造石墨(中值粒径8μm)、导电炭黑(super‑P)、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)以质量比96：1.6：1.3：2.1进行混合，加入溶剂去离子水，在真空条件
下搅拌混合均匀，制成第一浆料。将第一浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，在80‑95℃下
烘干后得到涂覆有高导电活性缓冲层的负极Ⅰ。

[0046] 将可逆比容量为700mAh/g硅氧与人造石墨的混配负极材料、单壁碳纳米管、导电碳黑(super‑P)、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)以质量比94：0.06：1.94：1.3：2.7进
行混合，加入溶剂去离子水，在真空条件下搅拌混合均匀，制成第二浆料；将表面碳包覆一
次颗粒人造石墨活性材料(中值粒径6μm)、硬炭(中值粒径8μm)、导电碳黑(super‑P)、羧甲
基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)质量比87：10：1.0：1.3：1.7进行混合，加入溶剂去离子
水，在真空条件下搅拌混合均匀，制成第三浆料；采用具有双腔模头的挤压涂布机将第二浆
料和第三浆料同时涂覆于负极Ⅰ表面，其中第二浆料位于第三浆料下层，在80‑95℃下烘干
3
后得到负极Ⅱ。经辊压后得到压实密度为1.70g/cm 的负极Ⅲ，其中高导电活性缓冲层厚度
10±2μm，含硅活性层(第二浆料层)厚度40±2μm，快离子传导活性层厚度15±2μm，保障N/P
比在1.16。

[0047] 实施例3

[0048] 按实施例1所述方法制备正极片与锂离子电芯，唯一不同之处为负极片的制备。

[0049] 将负极活性材料人造石墨(中值粒径8 m)、导电炭黑(super‑P)、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)以质量比96：1.6：1.3：2.1进行混合，加入溶剂去离子水，在真空条件
下搅拌混合均匀，制成第一浆料。将第一浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，在80‑95℃下
烘干后得到涂覆有高导电活性活性缓冲层的负极Ⅰ。

[0050] 将可逆比容量为700mAh/g硅氧与人造石墨的混配负极材料、单壁碳纳米管、导电碳黑(super‑P)、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)以质量比94：0.06：1.94：1.3：2.7进
行混合，加入溶剂去离子水，在真空条件下搅拌混合均匀，制成第二浆料；将硬碳材料(中值
粒径5μm)、导电碳黑(super‑P)、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)质量比97：1.0：1.3：
1.7进行混合，加入溶剂去离子水，在真空条件下搅拌混合均匀，制成第三浆料；采用具有双
腔模头的挤压涂布机将第二浆料和第三浆料同时涂覆于负极Ⅰ表面，其中第二浆料位于第
三浆料下层，在80‑95℃下烘干后得到负极Ⅱ。经辊压后得到压实密度为1.70g/cm3的负极
Ⅲ，其中高导电活性缓冲层厚度10±2μm，含硅活性层(第二浆料层)厚度40±2μm，快离子传
导活性层厚度15±2μm，保障N/P比在1.16。

[0051] 对比例1

[0052] 按照实施例1的方法制锂离子电芯，区别在于所述负极Ⅲ中，不包含快离子活性传导层，高导电活性缓冲层厚度10±2μm，含硅活性层(第二浆料层)厚度47±2μm。

[0053] 对比例2

[0054] 按照实施例1的方法制锂离子电芯，区别在于所述负极Ⅲ中，不包含高导电活性缓冲层，含硅活性层(第二浆料层)厚度45±2μm，快离子传导活性层厚度15±2μm。

[0055] 对比例3

[0056] 按照实施例1的方法制锂离子电芯，区别在于所述负极Ⅲ中，不包含高导电活性缓冲层和快离子活性传导层，含硅活性层(第二浆料层)厚度52±2μm。

[0057] 锂离子电芯性能测试：

[0058] (1)以1C倍率恒流充电至4.2V，然后恒压充电至电流到0.05C，静置30min后，以1C倍率放电至2.5V，静置30min，按此充放电制度循环充放电500次，测得1C循环500周后容量
保持率。

[0059] (2)以2C倍率恒流充电至4.2V，静置30min后，以0.33C倍率放电至2.5V，得到2C充电可逆容量保持率。

[0060] 实施例1～3与对比例1～3负极片、锂离子电芯性能测试数据参见表1。

[0061] 表1各实施例与对比例负极片、锂离子电芯性能测试数据

[0062]

[0063] 由对比例1与实施例1～3可知，在含硅活性层表面涂覆快离子传导活性层可改善电芯循环寿命；实施例1～3的极片剥离强度提高，可改善含硅活性层的粘结力，改善循环，
减缓了辊压过程粘辊的现象，提升了制备良率和电芯性能。

[0064] 由对比例2与实施例1～3可知，不包含高导电活性缓冲层的对比例2的极片剥离强度显著降低，负极集流体表面涂覆的高导电活性缓冲层采用充放电过程体积膨胀较小，导
电性好且具有相对较高嵌锂容量的碳基活性材料，可以缓冲含硅活性层在充放电过程中的
体积膨胀，减缓与负极集流体的剥离，降低循环过程中接触电阻的增大，改善循环寿命。

[0065] 由对比例3与实施例1～3可知，对比例3为现有硅基负极材料，极片剥离强度低，粘辊严重，循环性能差，在大电流充电状态下循环稳定性降低。实施例1～3的负极片包括负极
集流体、涂覆在所述负极集流体表面的高导电活性缓冲层、涂覆在所述高导电活性缓冲层
表面的含硅活性层，以及涂覆在所述含硅活性层表面的快离子传导活性层。有益效果最少
包括：(1)负极集流体表面涂覆的高导电活性缓冲层采用充放电过程体积膨胀较小，导电性
好且具有相对较高嵌锂容量的碳基活性材料，可以缓冲含硅活性层在充放电过程中的体积
膨胀，减缓与负极集流体的剥离，降低循环过程中接触电阻的增大，改善循环寿命；(2)对于
高比能电池，由于涂布重量及压实密度较大，硅基活性材料自身倍率性能差，在负极接近隔
离膜侧易发生析锂现象，本发明通过在含硅活性层表面涂覆快离子传导活性层可以避免界
面析锂的发生，减轻负极与电解液副反应，改善电芯循环寿命，改善电芯安全性；(3)在含硅
活性层设计高粘结剂含量，在快离子传导活性层设计低粘结剂含量，一方面改善含硅活性
层的粘结力，改善循环，另一方面涂布干燥过程即使粘结剂上浮，也不会出现表层粘结剂的
富集，减缓了辊压过程粘辊的现象，提升了制备良率和电芯性能；(4)不影响电芯整体容量
和首效，易实现量产，成本低，改善效果好。

[0066] 以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。