一种锂离子电池负极及其制备方法技术

一种锂离子电池负极及其制备方法，属于锂离子电池技术领域；具体方案如下：一种锂离子电池负极，包括负极集流体和负极涂层，所述负极涂层包括底层和顶层，所述底层涂布在负极集流体的两个表面上，所述顶层涂布在底层上，所述底层包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由负极主材、低比表面积导电剂、羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR组成，所述顶层由负极主材、高比表面积导电剂、CMC和SBR组成，所述底层中负极主材的OI值记为OI

A negative electrode of lithium ion battery and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池负极及其制备方法。
技术介绍
高电压锂离子电池在充放电过程中存在容量衰减快、循环寿命短、厚度膨胀率大、特别是电压≥4.45V的锂离子电池，随着循环次数的增加，负极长涂膏层的极化效应逐渐增强，很容易出现析锂等不足，使得高电压锂离子电池的应用受到严重限制。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是为了改善负极涂膏与负极集流体间的极化效应，提高高电压锂离子电池的循环性能，本专利技术提供了一种锂离子电池。本专利技术的第二个目的是为了提供一种锂离子电池的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种锂离子电池负极，包括负极集流体和负极涂层，所述负极涂层包括底层和顶层，所述底层涂布在负极集流体的两个表面上，所述顶层涂布在底层上，所述底层包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的低比表面积导电剂、1.2～1.5％的羧甲基纤维素钠CMC和1.0～1.4％的丁苯橡胶SBR组成，所述顶层由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的高比表面积导电剂、1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR组成，所述底层中负极主材的晶体的取向度OI值记为OI1，所述顶层中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2-OI1≤2.0。进一步的，涂布在负极集流体的一侧表面上的负极涂层的长度大于涂布在所述负极集流体的另一侧表面上的负极涂层的长度，长度长的负极涂层为长涂膏层，长度短的负极涂层为短涂膏层。进一步的，所述高比表面积导电剂的比表面积为150～800m2/g。进一步的，所述低比表面积导电剂的比表面积为50～100m2/g。进一步的，所述底层的厚度为50～100μm，所述顶层的厚度为110～160μm。进一步的，所述底层中还包括碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.4～0.9％。一种锂离子电池负极的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将质量百分比为96.1～97.3％的负极主材，0.5～1.0％的低比表面积导电剂，1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR均匀分散在溶剂中制成浆料A，将浆料A涂布在负极集流体的两个表面上；步骤二：将质量百分比为96.1～97.3％的负极主材，0.5～1.0％的高比表面积导电剂，1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR均匀分散在溶剂中制成浆料B，将浆料B涂布在浆料A上；步骤三：将涂布浆料A和浆料B的负极集流体，干燥除去溶剂，经辊压、分切、制片得到锂离子电池负极；其中，所述浆料A中负极主材的OI值记为OI1，所述浆料B中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2-OI1≤2.0。进一步的，步骤一中，所述浆料A的具体配置方法为：步骤1：将所述CMC总质量的10％～40％和全部所述低比表面积导电剂混合均匀分散到溶剂中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的20％～30％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的30％～70％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的20％～30％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的10％～40％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料A。进一步的，步骤二中，所述浆料B的具体配置方法为：步骤1：将所述CMC总质量的10％～60％和全部所述高比表面积导电剂混合均匀分散到溶剂中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的20％～30％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的10％～70％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的20％～30％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的10％～40％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料B。进一步的，步骤一中，所述浆料A中还加入碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯的加入量为混合物Ⅰ总质量的0.4％～0.9％。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：本专利技术通过两次涂布工艺，在负极集流体两侧分别涂覆两层不同类别的负极浆料来改善高电压电池负极极片的吸液性能与动力学性能，特别是改善了负极涂膏的孔隙率，同时改善了负极涂膏与负极集流体间的极化效应，从而提高了高电压电池的循环性能。附图说明图1：负极极片结构示意图；图中：1、底层，2、顶层、3、集流体，4、长涂膏层，5、短涂膏层。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修正或等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围之中。以下具体实施方式中涉及到的“负极主材”、“导电剂”均为锂离子电池中的常规材料；所涉及到的“干燥、辊压、分切、制片”均为本领域制备锂离子电池常规的技术手段。具体实施方式一一种锂离子电池负极，包括负极集流体3和负极涂层，所述负极涂层包括底层1和顶层2，所述底层1涂布在负极集流体3的两个表面上，所述顶层2涂布在底层1上，所述底层1包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的低比表面积导电剂、1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR组成，所述顶层2由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的高比表面积导电剂、1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR组成，所述底层1中负极主材的OI值记为OI1，所述顶层2中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2-OI1≤2.0，其中OI值表示负极主材的X射线衍射图谱中004特征衍射峰的峰强度与110特征衍射峰的峰强度的比值。所述峰强度代表峰高。进一步的，涂布在负极集流体3的一侧表面上的负极涂层的长度大于涂布在所述负极集流体的另一侧表面上的负极涂层的长度，长度长的负极涂层为长涂膏层4，长度短的负极涂层为短涂膏层5。进一步的，所述高比表面积导电剂的比表面积为150～800m2/g。进一步的，所述低比表面积导电剂的比表面积为50～100m2/g。进一步的，所述底层1的厚度均为50～100μm；所述顶层2的厚度均为110～160μm。进一步的，所述底层1中还包括碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.4～0.9％。此处碳酸乙烯酯的作用是增加底层1涂膏的孔隙率，改善底层1涂膏浆料涂布的一致性，同时能适当提升电池电解液的保液量，从而可以改善电池的循环性能。具体实施方式二一种锂离子电池负极的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将质量百分比为96.1～97.3％的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池负极，包括负极集流体(3)和负极涂层，其特征在于：所述负极涂层包括底层(1)和顶层(2)，所述底层(1)涂布在负极集流体(3)的两个表面上，所述顶层(2)涂布在底层(1)上，所述底层(1)包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的低比表面积导电剂、1.2～1.5％的羧甲基纤维素钠CMC和1.0～1.4％的丁苯橡胶SBR组成，所述顶层(2)由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的高比表面积导电剂、1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR组成，所述底层(1)中负极主材的晶体的取向度OI值记为OI

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极，包括负极集流体(3)和负极涂层，其特征在于：所述负极涂层包括底层(1)和顶层(2)，所述底层(1)涂布在负极集流体(3)的两个表面上，所述顶层(2)涂布在底层(1)上，所述底层(1)包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的低比表面积导电剂、1.2～1.5％的羧甲基纤维素钠CMC和1.0～1.4％的丁苯橡胶SBR组成，所述顶层(2)由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的高比表面积导电剂、1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR组成，所述底层(1)中负极主材的晶体的取向度OI值记为OI1，所述顶层(2)中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2-OI1≤2.0。


2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极，其特征在于：涂布在负极集流体(1)的一侧表面上的负极涂层的长度大于涂布在所述负极集流体的另一侧表面上的负极涂层的长度，长度长的负极涂层为长涂膏层(4)，长度短的负极涂层为短涂膏层(5)。


3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极，其特征在于：所述高比表面积导电剂的比表面积为150～800m2/g。


4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极，其特征在于：所述低比表面积导电剂的比表面积为50～100m2/g。


5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极，其特征在于：所述底层(1)的厚度为50～100μm，所述顶层(2)的厚度为110～160μm。


6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极，其特征在于：所述底层(1)中还包括碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.4～0.9％。


7.一种锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将质量百分比为96.1～97.3％的负极主材，0.5～1.0％的低比表面积导电剂，1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR均匀分散在溶剂中制成浆料A，将浆料A涂布在...

【专利技术属性】
技术研发人员：於志锋，彭冲，李俊义，徐延铭，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44