一种降低锂离子电池阻抗的负极片及其制备方法技术

一种降低锂离子电池阻抗的负极片及其制备方法，属于锂离子电池领域。所述负极片包括集流体，导电层，负极层，导电层和负极层中均含有羧甲基纤维素锂。制备方法包括如下步骤：将羧甲基纤维素锂，导电剂，粘结剂，溶剂充分搅拌配制成均匀浆料，将导电浆料均匀涂覆到集流体表面，烘干得到导电层。将含有羧甲基纤维素锂的负极浆料涂覆在导电层表面，烘干后得到负极层，即制得负极片。本发明专利技术通过在负极层与集流体之间加入一层导电层，在增加极片粘结力的同时，导电性更好，同时在导电层及负极层中加入羧甲基纤维素锂，有效提高锂的传输效率，从而极大降低了电池阻抗，并对循环和首次化成效率有一定的改善作用。

A negative plate for reducing the impedance of lithium ion batteries and its preparation method

The invention relates to a negative plate for reducing the impedance of lithium ion battery and a preparation method thereof, belonging to the field of lithium ion battery. The negative plate comprises a fluid collector, a conductive layer, a negative layer, a conductive layer and a negative layer, all of which contain lithium carboxymethyl cellulose. The preparation method comprises the following steps: the uniform slurry is prepared by fully mixing lithium carboxymethyl cellulose, conductive agent, binder and solvent, and the conductive slurry is uniformly coated on the surface of the collector, and the conductive layer is obtained by drying. The negative paste containing lithium carboxymethyl cellulose was coated on the surface of the conductive layer, and the negative layer was obtained after drying. By adding a conductive layer between the cathode layer and the cathode layer, the conductivity of the cathode sheet is better while increasing the bonding force. At the same time, lithium carboxymethyl cellulose is added into the conductive layer and the cathode layer to effectively improve the transmission efficiency of lithium, thereby greatly reducing the impedance of the battery, and improving the cycling and first-time efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种降低锂离子电池阻抗的负极片及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种降低锂离子电池阻抗的负极片及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为新型高能量电池，近年来人们对它的研究和开发取得了重要进展。随着人们对环境友好型产业的重视，电动汽车越来越受到人们的青睐，国家也出台各种形式的政策，补助扶持电动汽车行业。因而对于动力电池提出了较高的要求，其中的一个指标就是电池阻抗要求。此外，对于通信设备、笔记本电脑、数码相机等电子产品，一方面对电池能量密度要求越来越高，相应的极片压实就要很高，如何解决极片高压实高阻抗带来的电池动力学差问题，成为人们首要面临的难题；另一方面对电池快充性能也提出了很高的要求，很多厂商包括手机、笔电等数码产品，以及动力产品纷纷提出快充需求，快充电池最重要的一项要求就是温升问题，归根结底就是电池阻抗问题。现有技术一般是通过增加集流体的厚度或对集流体进行修饰改进，来降低阻抗，如公开号为CN108598361A的专利技术专利申请在集流体表面采用电镀方法形成一层铜锡合金镀层，可以有效改善极片动力学性能，缓解极片膨胀，对电池阻抗改善幅度有限。通过增加集流体厚度或减小面密度能够减小锂离子电池阻抗，但是会牺牲很大一部分能量密度，实用性受限。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的电池阻抗高、温升大、动力学差的问题，提供一种降低锂离子电池阻抗的负极片及其制备方法，该种方法可以降低负极片内阻，进而降低电池整体内阻，降低电池充放电温升，提高锂离子电池循环性能，提升了电池首次充放电效率，从而提升电池体积能量密度。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种降低锂离子电池阻抗的负极片，所述的负极片包括集流体、导电层和负极层，所述的集流体的一侧表面设有导电层，所述的导电层的表面设有负极层。进一步地，所述的集流体为铜箔、多孔铜箔、刻蚀铜箔中的一种。进一步地，所述的集流体的厚度小于25μm。进一步地，所述的导电层的厚度为0.2~3μm。进一步地，所述的导电层的制备方法如下：将羧甲基纤维素锂、导电剂、粘结剂和溶剂混合搅拌，得到导电浆料，将导电浆料均匀涂覆到集流体一侧表面，真空烘烤得到导电层。进一步地，所述的负极层的厚度为10~200um。进一步地，所述的负极层中加入羧甲基纤维素锂，含量为0.05wt.%~5wt.%。一种上述的负极片的制备方法，所述的方法步骤如下：将羧甲基纤维素锂、导电剂、粘结剂和溶剂混合搅拌，得到固含量为10%~50%，粘度小于2000mPa.s的导电浆料，将导电浆料均匀涂覆到集流体一侧表面，真空烘烤得到导电层；将负极浆料搅拌，使其充分混合，然后涂覆在导电层表面，得到负极层，进行真空烘烤，即制得负极片。一种含有上述的负极片的锂离子电池，所述的锂离子电池包括锂离子电池正极片、负极片。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：本专利技术的导电层一方面可以增加负极片导电性，降低阻抗，另一方面，可以增加负极粘结性，减小极片膨胀，其中的羧甲基纤维素锂在提高锂离子传输效率基础上，为负极提供一定的锂源，提升电池首次化成效率。导电层表面的负极层采用羧甲基纤维素锂代替传统的羧甲基纤维素钠作增稠剂，大大降低了极片阻抗，对电池循环有很大改善作用。本专利技术的锂离子电池负极片制备方法简单，效果显著，有效改善电池性能。附图说明图1为本专利技术降低锂离子电池阻抗的负极片结构示意图；图2为本专利技术对比例1与实施例1~5的电池在25℃条件下的循环性能曲线图；图3为本专利技术对比例2与实施例6~7的电池在25℃条件下的循环性能曲线图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细地说明，为了让本专利技术的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下面通过具体实施例和对比例对本专利技术作进一步的说明。下述说明中所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均为常规试剂、常规材料以及常规仪器，均可商购获得，所涉及的试剂也可通过常规合成方法合成获得。具体实施方式一：如图1所示，本实施方式记载的是一种降低锂离子电池阻抗的负极片，所述的负极片包括集流体1、导电层2和负极层3，所述的集流体1的一侧表面设有导电层2，所述的导电层2的表面设有负极层3。具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种降低锂离子电池阻抗的负极片，所述的集流体1为铜箔、多孔铜箔、刻蚀铜箔中的一种。导电层2是含有导电材料的涂层，其中的羧甲基纤维素锂作增稠剂并具有一定粘结性。具体实施方式三：具体实施方式一或二所述的一种降低锂离子电池阻抗的负极片，所述的集流体1的厚度是从能量密度的角度考虑进行设置的，小于25μm。具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种降低锂离子电池阻抗的负极片，所述的导电层2的厚度为0.2~3μm。具体实施方式五：具体实施方式一或四所述的一种降低锂离子电池阻抗的负极片，所述的导电层2的制备方法如下：将羧甲基纤维素锂、导电剂、粘结剂和溶剂在行星搅拌罐中混合搅拌5~8h，使其充分混合得到导电浆料，将导电浆料均匀涂覆到集流体1一侧表面，在真空干燥箱中85℃真空烘烤4h-8h得到导电层2。导电剂的作用是增加极片导电性，羧甲基纤维素锂可提高锂离子传输，降低阻抗，又可以提供少量的锂源，减少电池充放电过程中不可逆锂的损失，从而提高电池首次化成效率。所述的导电剂包括但不限于superP，碳纳米管，炭黑等导电性物质。所述的羧甲基纤维素锂代替传统的羧甲基纤维素钠，用于导电浆料及负极浆料的增稠剂，可减小极片整体阻抗，提高锂离子传输效率。所述的导电层2中，羧甲基纤维素锂的含量为0.1wt.%~10wt.%，导电剂含量为50wt.%~75wt.%，粘结剂含量为20wt.%~40wt.%。所述的导电浆料的粘度小于2000mPa.s，浆料固含量为10%~50%，具体地，由溶剂来调整。具体实施方式六：具体实施方式一所述的一种降低锂离子电池阻抗的负极片，所述的负极层3的厚度为10~200um。具体实施方式七：具体实施方式一或六所述的一种降低锂离子电池阻抗的负极片，所述的负极层3中加入羧甲基纤维素锂，含量为0.05wt.%~5wt.%。具体地，在配料阶段，在行星式搅拌罐中羧甲基纤维素锂和负极粉料一起直接加入混合均匀。具体实施方式八：一种具体实施方式一至七任一具体实施方式所述的负极片的制备方法，所述的方法步骤如下：将羧甲基纤维素锂、导电剂、粘结剂和溶剂在行星搅拌罐中混合搅拌5~8h，使其充分混合，得到固含量为10%~50%，粘度小于2000mPa.s的导电浆料，将导电浆料均匀涂覆到集流体1一侧表面，在真空干燥箱中85℃真空烘烤4h~8h得到导电层2；将负极浆料在行星搅拌罐中搅拌5~8h，使其充分混合，然后涂覆在导电层2表面，得到负极层，在85℃的真空干燥箱中进行真空烘烤12h~24h，即制得负极片。具体实施方式九：一种含有具体实施方式一至七任一具体实施方式所述的负极片的锂离子电池，所述的锂离子电池包括锂离子电池正极片、负极片。所述的正极片采用的正极活性物质为含锂源的可用作锂离子电池正极的常规材料。对比例1配制负极浆料时，加入2%羧甲基纤维素钠，采用行星搅拌的方式搅拌6h，制得负极浆料，将其涂覆在集流体表面，得到厚度为120um的负极层，然后在真空干燥箱中烘烤12h，最终制得负极片。采用常规方法制备正极片，正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低锂离子电池阻抗的负极片，其特征在于，所述的负极片包括集流体（1）、导电层（2）和负极层（3），所述的集流体（1）的一侧表面设有导电层（2），所述的导电层（2）的表面设有负极层（3）。

【技术特征摘要】
1.一种降低锂离子电池阻抗的负极片，其特征在于，所述的负极片包括集流体（1）、导电层（2）和负极层（3），所述的集流体（1）的一侧表面设有导电层（2），所述的导电层（2）的表面设有负极层（3）。2.根据权利要求1所述的一种降低锂离子电池阻抗的负极片，其特征在于：所述的集流体（1）为铜箔、多孔铜箔、刻蚀铜箔中的一种。3.根据权利要求1或2所述的一种降低锂离子电池阻抗的负极片，其特征在于：所述的集流体（1）的厚度小于25μm。4.根据权利要求1所述的一种降低锂离子电池阻抗的负极片，其特征在于：所述的导电层（2）的厚度为0.2~3μm。5.根据权利要求1或4所述的一种降低锂离子电池阻抗的负极片，其特征在于：所述的导电层（2）的制备方法如下：将羧甲基纤维素锂、导电剂、粘结剂和溶剂混合搅拌，得到导电浆料，将导电浆料均匀涂覆到集流体（1）一侧表面，真空烘烤得到导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜世银，徐延铭，李素丽，李俊义，
申请(专利权)人：珠海光宇电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44