一种锂电池负极极片制造技术

本发明专利技术涉及一种锂电池负极极片，包括基片和涂覆在所述基片上的负极涂层，所述负极涂层由负极浆料凝结形成，所述负极浆料包括活性材料、粘结剂和导电剂，所述导电剂由碳纳米管和碳纳米角组成；本发明专利技术在基片上涂覆含有碳纳米角和碳纳米管的负极涂层，碳纳米管和碳纳米角均具有较高的孔隙度，本发明专利技术的负极涂层由碳纳米管交织形成三维空间，碳纳米角和其他原料填充在碳纳纳米管交织形成的三维空间的孔隙中，相互之间接触紧密，改善了活性材料的导电性，从而可以诱导锂金属均匀沉积，有效的抑制锂枝晶的产生，提高了锂电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池负极极片
本专利技术属于锂电池
，具体涉及一种锂电池负极极片。
技术介绍
金属锂由于其超高的理论容量(3840mAh/g)，较低的密度(0.534g/cm3)以及最低的电势(-3.04V)被认为是锂电池负极的理想材料。但目前电池负极以石墨为主，锂金属电池受制于锂枝晶生长造成的安全性问题、库伦效率低、容量衰减严重、循环寿命短等因素而难以推广应用，这些问题从电化学本质上来说是由于锂金属在沉积/剥离过程中的枝晶生长引起的。在循环过程中，由于局部极化的因素，使得金属锂表面生长锂枝晶，当锂枝晶生长到一定程度的时候就可能穿透隔膜，造成短路甚至起火引发安全问题，此外如果锂枝晶发生断裂，就会形成“死锂”，造成电池容量损失，因此锂枝晶是阻碍金属锂负极应用的最大障碍。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足而提供一种包括负极涂层的锂电池负极极片。本专利技术的技术方案如下：一种锂电池负极极片，包括基片和涂覆在所述基片上的负极涂层，所述负极涂层由负极浆料凝结形成，所述负极浆料包括活性材料、粘结剂和导电剂，所述导电剂由碳纳米管和碳纳米角组成。进一步的，所述导电剂占负极浆料重量份的8％-12％。进一步的，所述负极涂层的厚度为2μm-800μm。进一步的，所述导电剂中碳纳米管和碳纳米角的重量比为1∶1-3∶2。进一步的，所述活性材料选自石墨、炭黑、石墨烯、锌、锆、镍、钴、锰、镁、钛、钒、铁、铜、铝、铬、钼中的一种或几种。进一步的，所述粘结剂选自丁苯橡胶、丁基橡胶、氯化橡胶、环氧树脂、酚醛树脂胶、脲醛树脂胶、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、海藻酸、海藻酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的组合。进一步的，所述基片选自锂箔。进一步的，通过旋涂、静电喷涂、狭缝式涂布、网纹涂布、微凹涂布、逗号刮刀涂布、丝网印刷、气相沉积、真空镀膜、热喷涂中的一种或几种方法将所述负极浆料覆盖在所述基片的表面。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在基片上涂覆含有碳纳米角和碳纳米管的负极涂层，碳纳米管和碳纳米角均具有较高的孔隙度，本专利技术的负极涂层由碳纳米管交织形成三维空间，碳纳米角和其他原料填充在碳纳米管交织形成的三维空间的孔隙中，相互之间接触紧密，改善了活性材料的导电性，从而可以诱导锂金属均匀沉积，有效的抑制锂枝晶的产生，提高了锂电池的安全性。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图。图中，基片(1)、负极涂层(2)。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅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。实施例1如图1所示，一种锂电池负极极片，包括基片1和涂覆在基片1上的负极涂层2，负极涂层2由负极浆料凝结形成，负极浆料包括活性材料、粘结剂和导电剂，导电剂由碳纳米管和碳纳米角组成。进一步的，导电剂占负极浆料重量份的8％-12％。进一步的，负极涂层2的厚度为2μm-800μm。进一步的，导电剂中碳纳米管和碳纳米角的重量比为1∶1-3∶2。进一步的，活性材料选自石墨、炭黑、石墨烯、锌、锆、镍、钴、锰、镁、钛、钒、铁、铜、铝、铬、钼中的一种或几种。进一步的，粘结剂选自丁苯橡胶、丁基橡胶、氯化橡胶、环氧树脂、酚醛树脂胶、脲醛树脂胶、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、海藻酸、海藻酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的组合。进一步的，基片1选自锂箔。进一步的，通过旋涂、静电喷涂、狭缝式涂布、网纹涂布、微凹涂布、逗号刮刀涂布、丝网印刷、气相沉积、真空镀膜、热喷涂中的一种或几种方法将负极浆料覆盖在基片1的表面。本实施例的负极涂层中的碳纳米管和碳纳米角均具有较高的孔隙度，碳纳米管交织形成三维空间，碳纳米角和其他原料填充在碳纳纳米管交织形成的三维空间的孔隙中，相互之间接触紧密，有利于电子的传导和离子的通过，从而可以诱导锂金属均匀沉积，达到有效的抑制锂枝晶的产生的目的，提高了锂电池的安全性，延长了锂电池的循环寿命。实施例2一种锂电池负极极片，包括基片1和涂覆在基片1上的负极涂层2，负极涂层2由负极浆料凝结形成，负极浆料包括活性材料、粘结剂和导电剂，导电剂由碳纳米管和碳纳米角组成，碳纳米管和碳纳米角的重量比为1∶1-3∶2，基片1采用12μm的锂箔，负极涂层2的厚度为120μm，导电剂占负极浆料重量份的10％，活性材料选自石墨，粘结剂选自聚偏二氟乙烯，采用现有技术中的逗号刮刀涂布机将负极浆料涂布在锂箔上，之后烘干、碾压、切割后制得负极极片。实施例3一种锂电池负极极片，包括基片1和涂覆在基片1上的负极涂层2，负极涂层2由负极浆料凝结形成，负极浆料包括活性材料、粘结剂和导电剂，导电剂由碳纳米管和碳纳米角组成，碳纳米管和碳纳米角的重量比为1∶1-3∶2，基片1采用10μm的锂箔，负极涂层2的厚度为80μm，导电剂占负极浆料重量份的9％，活性材料选自炭黑，粘结剂选自海藻酸钠，采用现有技术中的狭缝式涂布将负极浆料涂布在锂箔上，之后烘干、碾压、切割后制得负极极片。实施例4一种锂电池负极极片，包括基片1和涂覆在基片1上的负极涂层2，负极涂层2由负极浆料凝结形成，负极浆料包括活性材料、粘结剂和导电剂，导电剂由碳纳米管和碳纳米角组成，碳纳米管和碳纳米角的重量比为1∶1-3∶2，基片1采用15μm的锂箔，负极涂层2的厚度为300μm，导电剂占负极浆料重量份的12％，活性材料选自石墨，粘结剂选自丁苯橡胶、丁基橡胶、氯化橡胶、环氧树脂、酚醛树脂胶、脲醛树脂胶、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、海藻酸、海藻酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的组合，采用现有技术中的物理涂布技术将负极浆料涂布在锂箔上，之后烘干、碾压、切割后制得负极极片。尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池负极极片，包括基片和涂覆在所述基片上的负极涂层，所述负极涂层由负极浆料凝结形成，所述负极浆料包括活性材料、粘结剂和导电剂，其特征在于：所述导电剂由碳纳米管和碳纳米角组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池负极极片，包括基片和涂覆在所述基片上的负极涂层，所述负极涂层由负极浆料凝结形成，所述负极浆料包括活性材料、粘结剂和导电剂，其特征在于：所述导电剂由碳纳米管和碳纳米角组成。


2.根据权利要求1所述的锂电池负极极片，其特征在于：所述导电剂占负极浆料重量份的8％-12％。


3.根据权利要求1所述的锂电池负极极片，其特征在于：所述负极涂层的厚度为2μm-800μm。


4.根据权利要求1所述的锂电池负极极片，其特征在于：所述导电剂中碳纳米管和碳纳米角的重量比为1∶1-3∶2。


5.根据权利要求1所述的锂电池负极极片，其特征在于：所述活性材料选自石墨、炭黑、石墨烯、锌、锆、镍、钴、锰、镁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩兰，
申请(专利权)人：河南英能新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41