一种锂离子二次电池负极极片用底涂涂层制造技术

本发明专利技术创造提供一种锂离子二次电池负极极片用底涂涂层，其活性成分包括导电剂1‑15份、粘结剂0.27‑1份、增塑剂0.01‑0.03份。其中，所述粘结剂由0.1‑0.5份丁苯橡胶、0.1‑0.3份聚丙烯酸酯、0.05‑0.1份羧甲基纤维素锂和0.02‑0.08份聚乙烯醇缩丁醛PVB组成。本发明专利技术能够有效增加负极涂层与铜箔之间的粘结面积与粘结强度，同时降低负极本体阻抗。

A primer coating for negative electrode of lithium ion two battery

The invention provides a bottom coating coating for lithium ion two battery negative electrode. Its active components include 1 conductive agent, 1 binder 0.27, 0.03 plasticizer 0.01. Among them, the binder consists of 0.1 styrene butadiene rubber, 0.1 polyacrylate, 0.3 polyacrylate, 0.1 carboxymethyl cellulose lithium and 0.02 0.08 polyvinyl butyral PVB. The invention can effectively increase the bonding area and bonding strength between the negative coating and the copper foil, and simultaneously reduce the impedance of the negative pole body.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子二次电池负极极片用底涂涂层
本专利技术属于锂离子电池
，尤其是涉及一种提高锂离子二次电池负极极片粘结性的底涂涂层及其应用。
技术介绍
随着电动汽车的大力发展，动力电池的市场需求近年来得到迅猛增长，国内外锂电池制造商为满足市场需求，正在大力扩大电池产能。同时，随着国家对电动车补贴力度的退坡，达到一定续航里程的电动车才可获得财政推广补贴，因此，电动车在当前市场环境下，必须增加续航里程或采用高性能、低成本电池，才能提升市场竞争力。目前动力电池负极材料逐渐从天然石墨向人造石墨转变，材料结构由一次颗粒结构转变为二次颗粒结构，而二次颗粒结构的粘结难度远大于一次颗粒，所以二次颗粒的人造石墨负极材料对负极粘结剂提出了更高要求。同时，随着电动车对功率性能的要求不断提高，开发低阻抗、高功率动力电池成为目前国际各锂电厂商的重点研发方向，低阻抗电池的开发主旨是降低极片粘结剂的使用量，提高负极涂层与铜箔的粘结强度，这样可以有效改善极片本体阻抗与极片涂层与集流体之间的接触内阻，可有效提高电池的功率性能。因此，采用新型低阻抗粘结剂及开发新型低阻抗极片越来越受到各锂电厂商的重视。目前投放市场的动力软包锂离子二次电池负极极片一般是将负极浆料直接涂覆在光铜箔上，铜箔与负极涂层的粘结强度较小，在后续电池循环过程中，随着极片内应力的不断释放，负极极片不断膨胀，负极涂层与铜箔界面接触面积逐渐减小，造成电池的欧姆极化不断加剧，循环衰减率加大，功率性能降低，严重影响了电池的循环寿命及日历寿命。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一种锂离子二次电池负极极片用底涂涂层，将该底涂涂层涂覆于负极功能涂层与铜箔集流体之间，能够有效增加负极涂层与铜箔之间的粘结面积与粘结强度，同时降低负极本体阻抗。为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种锂离子二次电池负极极片用底涂涂层，其活性成分以重量计，由下述组分制成：包括导电剂1-15份、粘结剂0.27-1份、增塑剂0.01-0.03份。其中，所述导电剂优选地由0-3份乙炔黑、1-10份SUPERPLi、和0-2份石墨烯或碳纳米管组成。其中，所述粘结剂优选地由0.1-0.5份丁苯橡胶(SBR)、0.1-0.3份聚丙烯酸酯、0.05-0.1份羧甲基纤维素锂和0.02-0.08份聚乙烯醇缩丁醛PVB组成。所述SBR能够在增粘的同时提高体系的韧性，聚丙烯酸酯能够与SBR起到良好的共溶和复配作用，羧甲基纤维素锂有效提供了羧甲锂源，增强了粘结剂与SUPERPLi的兼容性，二者复配能够提高与负极功能涂层的导电效果，降低体系阻抗，聚乙烯醇缩丁醛PVB的加入提高了粘接剂与铜箔的粘结强度，有效避免涂层与铜箔分离。粘结剂的上述复配组成能够在提高涂层粘接性能的同时，有效降低底涂涂层的阻抗作用，使得负极本体内阻降低，能够减薄负极功能涂层厚度、降低负极本体中非化学活性物质含量、提高电极能量密度，提高电池功率性能。其中，所述增塑剂优选地由邻苯二甲酸酯、磷酸、柠檬酸三乙酯和乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或多种组成。增塑剂能够有效改善体系的流动性和粘度，能够与粘结剂中的聚乙烯醇缩丁醛PVB有效复配，辅助提高与铜箔的粘接性能。进一步，本专利技术的底涂涂层还具有溶剂，溶剂可以由氮甲基吡咯烷酮(NMP)，去离子水，甲基乙基酮，异丙醇中的一种或几种组成。溶剂的加入量可根据涂层涂布操作的需要进行调整，一般在1-100份之间。进一步，本专利技术的底涂涂层的涂层厚度优选在1～3μm之间，灰度优选在100～500之间。相对于现有技术，本专利技术创具有以下优势：本专利技术的底涂涂层能够应用于负极功能涂层与铜箔集流体之间，降低负极功能涂层粘结剂使用量，改善负极本体及负极极片的阻抗，降低电池内阻，提高电池功率性能。同时，该底涂涂层能够有效抑制电池在循环过程中负极涂层与铜箔集流体剥离，抑制负极极片循环阻抗增长。因此，本专利技术所提的负极结构能够明显改善电池的内阻及循环性能，有力地提高了产品市场竞争力，有利于广泛地在生产中应用，具有重大的生产实践意义。本专利技术所述的负极功能涂层是锂离子电池中发挥负极极片功能的主体功能性涂层，可以理解为传统负极极片中直接涂覆于铜箔之上的负极涂层，也可以指代涂覆于本专利技术底涂涂层之上的发挥主体电极作用的涂层部分；负极本体可以理解为涂覆于铜箔之上的所有涂层的整体，可以指代传统意义上的负极涂层，也可以指代本专利技术的底涂涂层和负极功能涂层的共同形成的涂层整体。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术创造。实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的适用范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的底涂涂层制备时，先将聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素锂、聚乙烯醇缩丁醛PVB加入分散剂中混合均匀，再向其中加入导电剂，然后向浆液中加入增塑剂并均匀分散，最后将SBR分散到中，获得本专利技术的底涂涂层浆料。采用上述方法，分别提供了四组底涂涂层的实施例，如表1所示。表1将获得的底涂涂层产品(浆料)采用辊涂方式涂布在铜箔上，涂层厚度为2μm，然后在底涂涂层上涂布负极功能涂层，负极功能涂层采用现有的负极涂层浆料进行制备，获得两层涂层结构的负极极片，并对该负极极片的性能进行检测。同时，采用同样涂布条件在铜箔上直接涂布负极功能涂层作为对比例，检测结果如表2：表2以上所述仅为本专利技术创造的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术创造，凡在本专利技术创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术创造的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池负极极片用底涂涂层，其活性成分以重量计，由下述组分制成：包括导电剂1‑15份、粘结剂0.27‑1份、增塑剂0.01‑0.03份。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子二次电池负极极片用底涂涂层，其活性成分以重量计，由下述组分制成：包括导电剂1-15份、粘结剂0.27-1份、增塑剂0.01-0.03份。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池负极极片用底涂涂层，其特征在于，所述导电剂由0-3份乙炔黑、1-10份SUPERPLi、和0-2份石墨烯或碳纳米管组成。3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池负极极片用底涂涂层，其特征在于，所述粘结剂由0.1-0.5份丁苯橡胶(SBR)、0.1-0.3份聚丙烯酸酯、0.05-0.1份羧甲基纤维素锂和0.02-0.08份聚乙烯醇缩丁醛PVB组成。4.根据权利要求1所述的锂离子二...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰建云，冯树南，从长杰，王驰伟，
申请(专利权)人：天津市捷威动力工业有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12