一种电池负极片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种电池负极片，包括箔材和负极配方物质，所述负极配方物质包括负极活性物质、导电剂、粘结剂，所述粘结剂为组合粘结剂，且以所述负极配方物质的总质量为100％计，所述组合粘结剂由下述重量百分含量的组分组成，3‑异氰酸盐丙基三乙基硅烷0.01‑10％；六甲基二硅氧烷0.01‑10％；丁苯橡胶0.01‑10％；且所述组合粘结剂的含量≤10％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于领离子电池
，尤其涉及一种电池负极片及其制备方法和应用。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度大、工作电压高、循环寿命长等有点，被广泛用于移动电话、笔记本电脑、数码产品等民用设备，以及无人机、航天、卫星等高科技设备。锂离子电池主要由正极、负极、隔离膜和电解液组成，其中，负极通常用天然石墨或人造石墨为活性物质、采用丁苯橡胶(SBR)为粘结剂将负极材料粘结剂箔材上获得。然而，单独采用丁苯橡胶作为粘结剂时，其粘结能力弱，极片容易反弹，从而导致最终得到的锂离子电池倍率、低温、循环性能受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电池负极片及其制备方法，旨在解决现有的锂离子电池粘结剂粘结能力弱、极片容易反弹，从而导致得到的锂离子电池倍率、低温、循环性能下降的问题。本专利技术的另一目的在于提供含有上述电池负极片的锂离子电池。本专利技术是这样实现的，一种电池负极片，包括箔材和负极配方物质，所述负极配方物质包括负极活性物质、导电剂、粘结剂，所述粘结剂为组合粘结剂，且以所述负极配方物质的总质量为100％计，所述组合粘结剂由下述重量百分含量的组分组成，3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷 0.01-10％；六甲基二硅氧烷 0.01-10％；丁苯橡胶 0.01-10％；且所述组合粘结剂的含量≤10％。以及，一种电池负极片的制备方法，包括以下步骤：按照上述电池负极片的配方提供箔材和负极配方物质各组分；将负极配方物质各组分溶解混匀后形成混合浆料；将所述混合浆料涂覆在所述箔材上后进行干燥、冷压处理，然后进行烘烤固化，且所述烘烤固化的温度为100-160℃，烘烤时间为0.2-24h。以及一种锂离子电池，包括正极片、负极片、电解液和隔膜，其中，所述负极片为上述负极片。本专利技术提供的电池负极片，采用组合粘结剂，具体的，在传统粘结剂丁苯橡胶的基础上，添加3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷、六甲基二硅氧烷。由于所述3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷、六甲基二硅氧烷均属于硅氧烷体系，因此，能在搅拌过程中与水分反应而水解，并在活性物质颗粒表面形成网络结构，从而提高粉体材料(负极配方物质)与箔材之间的粘结稳定性能，并与隔膜、活性材料有良好的相容性，提高电解液的浸润性，进而提升电池的倍率、低温、循环性能。此外，采用本专利技术组合粘结剂的负极片，由于膨胀小，可以改善极片反弹，进一步提高了锂离子电池的性能。本专利技术提供的电池负极片的制备方法，简单易控，且采用高温烘烤固化后，促使所述组合粘结剂进一步软化，从而进一步增强颗粒与颗粒、颗粒与箔材之间的粘结效果。本专利技术提供的锂离子电池，由于采用上述组合粘结剂制备的负极片，因此，其倍率、低温、循环性能得到提高。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种电池负极片，包括箔材和负极配方物质，所述负极配方物质包括负极活性物质、导电剂、粘结剂，所述粘结剂为组合粘结剂，且以所述负极配方物质的总质量为100％计，所述组合粘结剂由下述重量百分含量的组分组成，3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷 0.01-10％；六甲基二硅氧烷 0.01-10％；丁苯橡胶 0.01-10％；且所述组合粘结剂的含量≤10％。具体的，本专利技术实施例中，所述丁苯橡胶为锂离子电池领域负极片常用的粘结剂。由于单独采用所述丁苯橡胶作为粘结剂的粘结效果不佳，因此，本专利技术添加了3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷、六甲基二硅氧烷与所述丁苯橡胶组成组合粘结剂。其中，所述3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷分子结构如下式1所示，所述六甲基二硅氧烷分子结构如下式2所示，本专利技术实施例中，将所述3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷、六甲基二硅氧烷作为粘结剂组分，由于两者均属于硅氧烷体系，因此，能在搅拌过程中与水分反应而水解，并在活性物质颗粒表面形成网络结构，从而提高粉体材料(负极配方物质)与箔材之间的粘结稳定性能，并与隔膜、活性材料有良好的相容性，提高电解液的浸润性。此外，将两者同时使用，两者之间产生协同作用，能够进一步增进粘结效果。本专利技术实施例中，以所述负极配方物质的总质量为100％计，所述组合粘结剂的含量应控制在10％，以便保证所述活性物质的含量，进一步保证锂离子电池的性能。具体的，以所述负极配方物质的总质量为100％计，所述3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷的重量百分含量为0.01-10％，优选为0.01-5％，进一步优选为0.1-1％；所述六甲基二硅氧烷的重量百分含量为0.01-10％，优选为0.01-5％，进一步优选为0.1-1％；所述丁苯橡胶的重量百分含量为0.01-10％，优选为0.5-5％，进一步优选为0.5-2％。作为一个优选实施例，以所述负极配方物质的总质量为100％计，所述组合粘结剂由下述重量百分含量的组分组成，3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷 0.01-5％；六甲基二硅氧烷 0.01-5％；丁苯橡胶 0.5-5％。进一步优选的，以所述负极配方物质的总质量为100％计，所述组合粘结剂的含量应控制在5％，以便在保证粘结性的前提下，进一步保证锂离子电池的性能和降低成本。当然，应当理解，本专利技术实施例所述负极极配方物质中，还可以含有其他添加剂，如分散剂、增稠剂等。本专利技术实施例提供的电池负极片，采用组合粘结剂，具体的，在传统粘结剂丁苯橡胶的基础上，添加3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷、六甲基二硅氧烷。由于所述3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷、六甲基二硅氧烷均属于硅氧烷体系，因此，能在搅拌过程中与水分反应而水解，并在活性物质颗粒表面形成网络结构，从而提高粉体材料(负极配方物质)与箔材之间的粘结稳定性能，并与隔膜、活性材料有良好的相容性，提高电解液的浸润性，进而提升电池的倍率、低温、循环性能。此外，采用本专利技术实施例组合粘结剂的负极片，由于膨胀小，可以改善极片反弹，进一步提高了锂离子电池的性能。以及，本专利技术实施例还提供了一种电池负极片的制备方法，包括以下步骤：S01.按照上述电池负极片的配方提供箔材和负极配方物质各组分；S02.将负极配方物质各组分溶解混匀后形成混合浆料；S03.将所述混合浆料涂覆在所述箔材上后进行干燥、冷压处理，然后进行烘烤固化，且所述烘烤固化的温度为100-160℃，烘烤时间为0.2-24h。具体的，上述步骤S01中，电池负极片的配方如上文所述，此处不再赘述。上述步骤S02中，将负极配方物质溶解混匀后形成混合浆料的方法不受限制，可采用本领域常规方法实现。上述步骤S03中，可参照常规方法将混合浆料涂覆后干燥、冷压处理。本专利技术实施例中，在冷压处理后，将涂覆材料进一步烘烤固化，促使所述组合粘结剂进一步软化，从而进一步增强颗粒与颗粒、颗粒与箔材之间的粘结效果。具体的，为了实现上述效果，所述烘烤固化的温度为100-160℃，烘烤时间为0.2-24h。本专利技术实施例提供的电池负极片的制备方法，简单易控，且采用高温烘烤固化后，促使所述组合粘结剂进一步软化，从而进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池负极片，包括箔材和负极配方物质，所述负极配方物质包括负极活性物质、导电剂、粘结剂，其特征在于，所述粘结剂为组合粘结剂，且以所述负极配方物质的总质量为100％计，所述组合粘结剂由下述重量百分含量的组分组成，3‑异氰酸盐丙基三乙基硅烷   0.01‑10％；六甲基二硅氧烷             0.01‑10％；丁苯橡胶                   0.01‑10％；且所述组合粘结剂的含量≤10％。

【技术特征摘要】
1.一种电池负极片，包括箔材和负极配方物质，所述负极配方物质包括负极活性物质、导电剂、粘结剂，其特征在于，所述粘结剂为组合粘结剂，且以所述负极配方物质的总质量为100％计，所述组合粘结剂由下述重量百分含量的组分组成，3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷 0.01-10％；六甲基二硅氧烷 0.01-10％；丁苯橡胶 0.01-10％；且所述组合粘结剂的含量≤10％。2.如权利要求1所述的电池负极片，其特征在于，所述3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷的重量百分含量为0.01-5％。3.如权利要求1所述的电池负极片，其特征在于，所述六甲基二硅氧烷的重量百分含量为0.01-5％。4.如权利要求1所述的电池负极片，其特征在于，所述丁苯橡胶的重量百分含量为0.5-5％。5.如权利要求1-4任一所述的电池负极片，其特征在于，所述组合粘结剂由下述重量百分含量的组分组成，3-异氰酸盐丙基三乙基硅烷 0.01-5％；六甲基二硅氧烷 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启多，于立娟，秦雪英，李掌权，朱建平，程君，李文良，
申请(专利权)人：惠州市豪鹏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44