一种可快速充电的锂离子电池负极片制造技术

本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种可快速充电的锂离子电池负极片，所述的锂离子电池负极片包含配料1、配料2，所述配料1包含如下原料：负极活性物质、CMC、SBR、导电炭黑、水；所述配料2包含如下原料：负极活性物质、PVDF、导电炭黑、N‑甲基‑2‑吡咯烷酮；本发明专利技术所述的可快速充电的锂离子电池负极片的制备方法，通过对负电极的配料进行了科学的配比设计，并按本发明专利技术所述制备方法所制得的电池负极片用于锂电池中，可使电池具有良好的大倍率充电性能，同时充电过程中电池表面温度上升低，循环充放电寿命长，无析锂现象，提高了电池的充电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种可快速充电的锂离子电池负极片
本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种可快速充电的锂离子电池负极片。
技术介绍
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。锂电池的自放电率极低，放电电压平缓等优点，而随着科学技术的发展，现阶段锂离子电池已经大量的应用到笔记本电脑、平板电脑、手机、航模、医疗器械、电动工具、汽车等行业中去，已经成为了主流，但是充电速率依旧是制约其应用的主要因素。为了实现锂电池的快速充电能力，相关研究者做出了不懈努力，如通过发展新型电解质、加入电解质添加剂等途径来进行电池快充性能的改性。然而，事实是在改性的过程中不可避免地引起其他性能的降低，如循环性能和安全性能等。目前，锂离子电池充电倍率一般为0.5C，充电时间一般在2.0小时以上；其充电电流偏小，充电时间偏长。如若提高充电倍率至3.0C，就会出现充电容量偏低，同时锂离子会富集到负电极表面，形成锂金属析出负极。在同时在大电流充电时电芯表面会发热严重，温度上升明显的问题，同时并发着安全问题。因此小电流、长时间的充电严重的限制了锂离子电池的使用，如应用的应急医疗设备、电动汽车上、通信、航拍等，长时间的充电不利于设备的正常使用。可见，研制一种具有良好的大倍率充电性能，充电过程中电池表面温度上升低，无并且不影响循环寿命的电池具有广阔的前景。基于此，本专利技术提供一种可快速充电的锂离子电池负极片及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可快速充电的锂离子电池负极片及其制备方法，使用本专利技术所述负电极片的锂电池具有优异的大倍率充电性能，在充电过程中电池表面温度升幅低，可大幅降低充电时间，并且不影响电池的循环充放电寿命。本专利技术所要解决的上述技术问题，通过如下技术方案予以实现：一种可快速充电的锂离子电池负极片，所述的电池负极片包含配方1、配料2；所述配料1包含负极活性物质、CMC、SBR、导电炭黑、水；所述配料2包含负极活性物质、PVDF、导电炭黑、N-甲基-2-吡咯烷酮；所述配料1与配料2的质量比为1：0.8~1.3。作为一种优选方案，所述配料1包含如下重量份原料：负极活性物质90~95份、CMC0.2~0.8份、SBR0.1~0.5份、导电炭黑1~3.5份、水8~12份。作为一种优选方案，所述配料1包含如下重量份原料：负极活性物质92~94份、CMC0.4~0.6份、SBR0.3~0.4份、导电炭黑2~3份、水9~11份。作为一种最优方案，所述配料1包含如下重量份原料：负极活性物质93份、CMC0.5份、SBR0.35份、导电炭黑2.5份、水10份。作为一种优选方案，所述配料2包含如下重量份原料：负极活性物质90~95份、PVDF3~6.5份、导电炭黑6~8.8份、N-甲基-2-吡咯烷酮8.5~12.5份。作为一种优选方案，所述配料2包含如下重量份原料：负极活性物质91~94份、PVDF3.5~4.5份、导电炭黑6.5~8份、N-甲基-2-吡咯烷酮9~11.5份。作为一种最优方案，所述配料2包含如下重量份原料：负极活性物质92.5份、PVDF3.8份、导电炭黑7.8份、N-甲基-2-吡咯烷酮10.4份。作为一种优选方案，所述负极活性物质选自人造石墨、中间相碳微球中的一种或两种，同时使用两种时人造石墨与中间相碳微球的质量比为1：0.5~1.3，所述负极活性物质的粒径D50为8.0~12.0μm。作为一种优选方案，所述电池负极片的制备方法，包含如下步骤：（1）配料1的处理：先将CMC和纯水搅拌分散形成胶液，在另一个分散设备中将负极活性物质、导电炭黑进行高速搅拌混合形成混合干料，再将胶液加入到已经分散好的混合干料中进行高速搅拌混合1~4h，最后加入SBR并调节粘度，得配料1；（2）配料2的处理：将PVDF、导电炭黑、负极活性物质搅拌分散，形成混合干料，再加入N-甲基-2-吡咯烷酮高速搅拌分散，最后加入碳纳米管，搅拌分散，得配料2；（3）将配料1和配料2混合，并高速搅拌分散1~3h,得负极浆料，将负极浆料涂覆于负极集流体上，得所述的电池负极片。作为一种优选方案，步骤（1）所述高速搅拌混合的时间为1~4h，配料1出料粘度2500~4200mPa.s；步骤（2）所述高速搅拌分散时间为1~4h，搅拌分散时间为0.5~2h，配料2出料粘度为4000~6000mPa.s；步骤（3）所述高速搅拌分散时间为1~3h，所述负极集流体为铜箔，涂覆面密度控制在50~120g/m2。有益效果：本专利技术所述的可快速充电的锂离子电池负极片及其制备方法，通过对负电极的配料进行了科学的配比设计，并按本专利技术所述制备方法所制得的电池负极片用于锂电池中，可有效的降低了电池的内阻，使电池具有良好的大倍率充电性能，同时充电过程中电池表面温度上升低，无明显的温感，循环充放电寿命长，提高了电池的充电性能，还可有效解决了锂离子富集到负电极表面形成的析锂出现象。附图说明图1是实施例1含本专利技术负极片电池15C恒流充电至4.3V的时间-电压曲线图。图2是实施例1含本专利技术负极片电池15C恒流充电至4.3V的温升曲线图。图3是实施例1含本专利技术负极片电池15C、4.2V恒流恒压充电/15C恒流放电循环寿命曲线图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。实施例1一种可快速充电的锂离子电池负极片负电极原料配方：配料1、配料2；所述配料1包含如下重量份原料：负极活性物质93份、CMC0.5份、SBR0.35份、导电炭黑2.5份、水10份；所述配料2包含如下重量份原料：负极活性物质92.5份、PVDF3.8份、导电炭黑7.8份、N-甲基-2-吡咯烷酮10.4份；所述的负极活性物质为人造石墨与中间相碳微球按质量比为1：1.1组成，人造石墨与中间相碳微球的粒径D50为10.0μm；所用的配料1与配料2的质量比为1：1.2。所述电池负极片的制备方法，具体操作步骤如下：（1）配料1的处理：先将CMC和纯水搅拌分散形成胶液，在另一个分散设备中将负极活性物质、导电炭黑进行高速搅拌混合形成混合干料，再将胶液加入到已经分散好的混合干料中进行高速搅拌混合2.5h，最后加入SBR并调节粘度，出料粘度3800mPa.s，得配料1；（2）配料2的处理：将PVDF、导电炭黑、负极活性物质搅拌分散1.5h，形成混合干料，再加入N-甲基-2-吡咯烷酮高速搅拌分散3h，最后加入碳纳米管，搅拌分散1.5h，出料粘度5500mPa.s，得配料2；（3）将配料1和配料2混合，并高速搅拌分散2h，得负极浆料，将负极浆料涂覆于铜箔上，涂覆面密度控制在85g/m2，得所述的电池负极片。实施例2一种可快速充电的锂离子电池负极片实施例2与实施例1的区别在于，负电极原料配方组分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可快速充电的锂离子电池负极片，其特征在于，所述的电池负极片包含配料1、配料2；所述配料1包含负极活性物质、CMC、SBR、导电炭黑、水；所述配料2包含负极活性物质、PVDF、导电炭黑、 N‑甲基‑2‑吡咯烷酮；所述配料1与配料2的质量比为1：0.8~1.3。

【技术特征摘要】
1.一种可快速充电的锂离子电池负极片，其特征在于，所述的电池负极片包含配料1、配料2；所述配料1包含负极活性物质、CMC、SBR、导电炭黑、水；所述配料2包含负极活性物质、PVDF、导电炭黑、N-甲基-2-吡咯烷酮；所述配料1与配料2的质量比为1：0.8~1.3。2.根据权利要求1所述的可快速充电的锂离子电池负极片，其特征在于，所述配料1包含如下重量份原料：负极活性物质90~95份、CMC0.2~0.8份、SBR0.1~0.5份、导电炭黑1~3.5份、水8~12份。3.根据权利要求2所述的可快速充电的锂离子电池负极片，其特征在于，所述配料1包含如下重量份原料：负极活性物质92~94份、CMC0.4~0.6份、SBR0.3~0.4份、导电炭黑2~3份、水9~11份。4.根据权利要求2所述的可快速充电的锂离子电池负极片，其特征在于，所述配料1包含如下重量份原料：负极活性物质93份、CMC0.5份、SBR0.35份、导电炭黑2.5份、水10份。5.根据权利要求1所述的可快速充电的锂离子电池负极片，其特征在于，所述配料2包含如下重量份原料：负极活性物质90~95份、PVDF3~6.5份、导电炭黑6~8.8份、N-甲基-2-吡咯烷酮8.5~12.5份。6.根据权利要求5所述的可快速充电的锂离子电池负极片，其特征在于，所述配料2包含如下重量份原料：负极活性物质91~94份、PVDF3.5~4.5份、导电炭黑6.5~8份、N-甲基-2-吡咯烷酮9~11.5份。7.根据权利要求5所述的可快速充电的锂离子电池负极片，其特征在于，所述配...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴爱深，罗新耀，赵敏，杨月坤，
申请(专利权)人：佛山市实达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44