负极材料、负极浆料、电芯、耐低温电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种负极材料、负极浆料、电芯、耐低温电池及其制备方法，其中负极材料包括负极活性材料和无机固态电解质，所述负极活性材料包括硬碳掺混的人造石墨，所述负极活性材料中硬碳的重量比为5～30％，所述无机固态电解质的含量为硬碳重量的5～20％。通过添加固态电解质，将固态电解质和硬碳掺混在人造石墨中，通过不同粒径材料的混合，制备出多孔的负极敷料区，改善传统人造石墨负极辊压后极片孔隙率较低，电芯低温下迁移阻抗大，低温下离子电导率较低的问题。其中，硬碳材料自身为多孔材料，通过结合固态电解质，进一步增加孔隙率。

【技术实现步骤摘要】
负极材料、负极浆料、电芯、耐低温电池及其制备方法
本专利技术涉及电池材料
，特别涉及一种负极材料、负极浆料、电芯、耐低温电池及其制备方法。
技术介绍
随着化石燃料的过度开发和利用所带来的能源危机，各种金属离子二次电池，特别是锂离子二次电池以其高能量密度、灵活性、轻便性和使用寿命长等优势逐渐成为新能源领域最具应用前景的能源储存技术。目前，锂离子电池的耐低温性能已经能满足常规低温使用环境(约-20℃左右)，但低于-20℃甚至达到-40℃的寒冷地区，其应用的需求还有待完善。这是因为在低温环境下，化学反应活性降低，石墨负极的动力学特性变差，充电过程中，负极的电化学极化加剧导致锂离子迁移变慢，在负极表面的锂离子还没有嵌入到负极中，就已经先还原成金属锂并在负极表面沉淀析出形成锂枝晶，即所谓的“析锂”，锂枝晶沉淀会刺穿隔膜造成电池内短路从而造成电池失效。现有技术中，解决低温充电性能差最常用的一种方式为改善单体电芯的低温性能，主要是通过电解液中添加成膜添加剂和溶剂，改善低温下的界面阻抗和离子电导率，如申请号为201710627925.2中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负极材料，其特征在于：包括负极活性材料和无机固态电解质，所述负极活性材料包括硬碳掺混的人造石墨，所述负极活性材料中硬碳的重量比为5～30％，所述无机固态电解质的含量为硬碳重量的5～20％。/n

【技术特征摘要】
1.一种负极材料，其特征在于：包括负极活性材料和无机固态电解质，所述负极活性材料包括硬碳掺混的人造石墨，所述负极活性材料中硬碳的重量比为5～30％，所述无机固态电解质的含量为硬碳重量的5～20％。


2.一种负极浆料，其特征在于：包括粘结剂、导电剂和权利要求1所述的负极材料，所述负极材料中的负极活性材料占总重量的95～98.5％，所述粘结剂的重量比为1～3％，所述导电剂的重量比为0.5～2％。


3.一种电芯，其特征在于：包括隔膜(1)、正极片(2)和负极片(3)，所述正极片(2)和负极片(3)分别位于隔膜(1)的两侧，所述负极片(3)包括负极集流体(31)和由权利要求2所述的负极浆料涂覆至负极集流体(31)一侧表面得到的负极敷料层(32)，所述隔膜(1)包括基膜(11)、第一隔膜涂层(12)和第二隔膜涂层(13)，所述第一隔膜涂层(12)朝向正极片(2)，所述第二隔膜涂层(13)朝向负极片(3)的负极敷料层(32)。


4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于：所述第一隔膜涂层(12)包括锂盐和粘结剂，所述锂盐的重量比为95～98％，所述粘结剂的重量比为2～5％。


5.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于：所述第二隔膜涂层(13)包括无机固态电解质和粘结剂，所述无机固态电解质的重量比为95～98％，所述粘结剂的重量比为2～5％，所述无机固态电解质为锂镧锆氧、磷酸钛铝锂、铝锂锗磷、Li2S-SiS2和Li2S-SiS2-GeS2中的至少一种。


6.一种耐低温电池，其特征在于：包括权利要求3-5任一项所述的电芯。


7.一种耐低温电池的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、制备正极片(2)、隔膜(1)和负极片(3)；
b、将正极片(2)、隔膜(1)和负极片(...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晓雄，丁超，魏引利，
申请(专利权)人：浙江锋锂新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33