负极浆料及制备方法、负极和锂电池技术

本发明专利技术属于锂电池领域，具体涉及一种负极浆料及制备方法、负极和锂电池。负极浆料包括负极浆料主体，所述的负极浆料主体包括下述质量份组分：活性材料85

【技术实现步骤摘要】
负极浆料及制备方法、负极和锂电池


[0001]本专利技术属于锂电池领域，具体涉及一种负极浆料及制备方法、负极和锂电池。

技术介绍

[0002]目前极端气候的情况不断发生，对人类的生命和安全造成了很大的威胁，目前我国提出的碳达峰和碳中和目标，对二氧化碳的排放有严格要求，锂离子电池的环境友好型，新能源汽车是替换燃油车的有效方式；目前传统的锂离子电池存在续航里程短，充电时间长，低温环境对续航里程影响较大。
[0003]传统的负极材料采用常规SBR和CMC复合作为水性负极的粘结力，虽然CMC的在负极石墨中在浆料中有良好的分散性，但SBR其疏水性，在负极涂覆过程中会导致SBR上浮，粘结力降低，导致负极极片制成电池电性能下降，影响电池安全。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种极浆料及制备方法、负极和锂电池。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种负极浆料，包括负极浆料主体，所述的负极浆料主体包括下述质量份组分：活性材料85
‑
98份，导电剂0.5
‑
6份，粘结剂1.5
‑
9份。
[0007]优选的，所述的活性材料包括下述质量份组分76.96
‑
96.2份以及硅基0
‑
19.24份；优选的，包括下述质量份组分76.96以及硅基19.24份。
[0008]优选的，所述的粘结剂包括下述质量份组分：CMC胶液0.3
‑
1份，PAA胶液0
‑
1.5份以及SBR胶液0.5
‑
1.7份；优选的，所述的粘结剂包括下述质量份组分：CMC胶液1份，PAA胶液0.8份以及SBR胶液1份。
[0009]优选的，还包括助速剂，所述的助速剂与负极浆料主体的质量比为0.4
‑
1:100；优选的，助速剂与负极浆料主体的质量比为0.6:100。
[0010]优选的，所述的助速剂为1,4
‑
丁二醇，碳酸乙烯酯，N
‑
甲基吡咯烷酮中的一种或者至少两种混合。
[0011]本申请还包括一种所述的负极浆料的制备方法，包括下述步骤：加入活性材料和导电剂，然后加入粘结剂，加水调节粘度控制在1800
‑
3000CP；固含量控制在40
‑
50％；最后加入助速剂。
[0012]本专利技术还包括一种负极，采用下述方式制备：将所述的负极浆料涂覆到负极集流体；优选的，所述的负极集流体为双光铜箔或者涂炭铜箔。
[0013]优选的采用双层涂覆工艺；
[0014]靠近负极集流体的负极涂层为里层涂层，远离负极集流体的负极涂层为外层涂层；
[0015]里层涂层的里层浆料包括下述质量份组分：导电剂65
‑
75份，粘结剂25
‑
35份，里层浆料的固含量为15
‑
20％；优选的，导电剂70份，粘结剂30份，里层浆料的固含量为18％；优
选的，内层浆料中还包括0.5
‑
1份分散剂；
[0016]外层涂层的外层浆料包括下述质量份组分：导电剂75
‑
85份，粘结剂25
‑
35份，外层浆料的固含量为20
‑
30％；优选的，导电剂80份，粘结剂20份，外层浆料的固含量为25％；优选的，外层浆料中还包括1
‑
2份分散剂；
[0017]优选的，所述的导电剂为SUPER
‑
P，CNT碳纳米管，石墨烯浆料的组合物，三者质量比为1:1:2；
[0018]优选的，所述的分散剂为2
‑
甲氧基
‑1‑
乙酸丙酯、碱木质素、二嵌段共聚物和三嵌段共聚物的一种或几种；
[0019]优选的，里层涂层的厚度、外层涂层的厚度为0.5
‑
2μm；里层涂层、外层涂层的涂覆速度为80
‑
150m/min，里层涂层、外层涂层的涂覆温度控制在80
‑
130℃。
[0020]本专利技术还包括一种锂离子电池，包括所述的负极以及正极。
[0021]所述的正极采用下述方式制备：将正极浆料涂覆到正极集流体；所述的正极集流体为涂炭铝箔；
[0022]优选的，所述的正极浆料包括正极活性材料85
‑
98份，正极导电剂0.5
‑
6份，正极粘结剂1.5
‑
9份；优选的，所述的正极活性材料为磷酸铁锰锂，正极导电剂为SP，粘结剂为HSV900；优选的，正极浆料采用下述方式制备：先加入正极导电剂以及正极粘结剂，采用25r/2500r/80min制成正极导电胶，后续加入正极活性材料，加入NMP调节粘度，粘度控制在5000
‑
8000CP，固含量控制为60
‑
65％。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]本申请通过在负极浆料中通过增加助速剂，并采用混合胶体系增加极片粘结力，改善涂布过程极片加工性能，同时，采用新型的涂覆工艺，使得下侧与负极集流体具有高粘结力，上侧的负极活性物质导电性更好，从而提升电池容量和循环性能，磷酸锰铁锂和石墨体系能量密度提升至220wh/kg，有望应用于长续航动力电池领域。
附图说明
[0025]图1为本申请实施例的涂覆方式的示意图；
[0026]图2为本申请实施例1不同方案碾压后极片的粘结力比较图；
[0027]图3为本申请实施例1不同方案碾压电池满电后负极极片的拆解图；
[0028]图4为本申请实施例2不同方案碾压后极片的粘结力比较图；
[0029]图5为本申请实施例2不同方案碾压电池满电后负极极片的拆解图；
[0030]图6为本申请实施例3不同方案碾压后极片的粘结力比较图；
[0031]图7为本申请实施例4不同方案碾压后极片的粘结力比较图；
[0032]图8
‑
9为本申请实施例4不同方案碾压电池满电后负极极片的拆解图；
[0033]图10为本申请实施例4中两种电芯高温循环曲线图；
[0034]图11为本申请实施例4中两种电芯高低温放电容量图；
[0035]图12为本申请实施例4中两种电芯不同倍率放电容量保持率图；
[0036]图13为本申请实施例4中两种电芯不同方案电芯的能量密度图。
具体实施方式
[0037]为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0038]实施例1：正极浆料采用，磷酸铁锰锂:导电剂(SP):HSV900＝96.5:1.5:2，匀浆采用先加入SP，HSV900，采用25r/2500r/80min制成导电胶，后续加入磷酸铁锂主料，加入NMP调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极浆料，其特征在于，包括负极浆料主体，所述的负极浆料主体包括下述质量份组分：活性材料85
‑
98份，导电剂0.5
‑
6份，粘结剂1.5
‑
9份。2.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，所述的活性材料包括下述质量份组分76.96
‑
96.2份以及硅基0
‑
19.24份；优选的，包括下述质量份组分76.96以及硅基19.24份。3.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，所述的粘结剂包括下述质量份组分：CMC胶液0.3
‑
1份，PAA胶液0
‑
1.5份以及SBR胶液0.5
‑
1.7份；优选的，所述的粘结剂包括下述质量份组分：CMC胶液1份，PAA胶液0.8份以及SBR胶液1份。4.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，还包括助速剂，所述的助速剂与负极浆料主体的质量比为0.4
‑
1:100；优选的，助速剂与负极浆料主体的质量比为0.6:100。5.根据权利要求4所述的负极浆料，其特征在于，所述的助速剂为1,4
‑
丁二醇，碳酸乙烯酯，N
‑
甲基吡咯烷酮中的一种或者至少两种混合。6.一种权利要求1
‑
5任一项所述的负极浆料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：加入活性材料和导电剂，然后加入粘结剂，加水调节粘度控制在1800
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3000CP；固含量控制在40
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50％；最后加入助速剂。7.一种负极，其特征在于，采用下述方式制备：将权利要求1
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5任一项所述的负极浆料涂覆到负极集流体；优选的，所述的负极集流体为双光铜箔或者涂炭铜箔。8.根据权利要求7所述的负极，其特征在于，其特征在于，采用双层涂覆工艺；靠近负极集流体的负极涂层为里层涂层，远离负极集流体的负极涂层为外层涂层；里层涂层的里层浆料包括下述质量份组分：导电剂65
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【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，马洪运，甄会娟，陈超，
申请(专利权)人：力神青岛新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：