长循环负极浆料、负极片及其制备方法、以及圆柱电池技术

本申请提供一种长循环负极浆料、负极片及其制备方法、以及圆柱电池。上述的长循环负极浆料，包括溶剂和负极活性物质，所述负极活性物质包括低膨胀多层人造石墨93份～97.3份；第一导电剂0.5份～2.5份；增稠剂1份～2份；第一粘结剂1.2份～2.5份。上述的长循环负极浆料，由于低膨胀多层人造石墨的层间距较大且膨胀系数较低，使锂电池在充放电过程时锂离子脱嵌阻力小、动力学性能好，且减少了锂电池内部的应力，有助于电解液更容易地进入锂电池内部，有效地防止锂电池在循环过程因电解液较难浸润以导致析锂失效的问题，且有利于缓解锂电池循环过程中膨胀导致负极的SEI膜出现反复破裂和修复的现象，从而提高了锂电池的循环性能，且生产成本较低。且生产成本较低。且生产成本较低。

【技术实现步骤摘要】
长循环负极浆料、负极片及其制备方法、以及圆柱电池


[0001]本专利技术涉及锂电池
，特别是涉及一种长循环负极浆料、负极片及其制备方法、以及圆柱电池。

技术介绍

[0002]锂电池在各类储能类的产品中得到了广泛应用。随着现代储能类的产品的迅速发展，人们对锂电池的循环寿命要求越来越高而市面上大多的锂电池循环寿命在3000次～6000次，无法更好地满足人们对高性能锂电池的需求。
[0003]为了提高锂电池的循环寿命，主要从正极、负极、隔膜、电解液这四个方面进行改进，以达到提高锂电池循环寿命。目前，锂电池负极材料大多为碳材料，由于碳材料种类繁多，性能提升空间大，因而研究高性能、低成本的碳负极材料是改善锂离子电池性能和降低电池成本的有效途径之一。
[0004]人造石墨属于碳材料的一种，由于人造石墨相对于天然石墨具有更大的优势，因此，人造石墨广泛应用在锂电池负极材料中。例如CN113764622 B2公开了低膨胀锂电池硅碳负极片的制备方法，通过将人造石墨、Si
‑
CNT前驱体和蔗糖进行混合，以得到硅碳粉体，然后再将硅碳粉体、水性复合粘结剂、石墨烯、分散剂和纯水混合分散成负极浆料，以制备得到低膨胀锂电池硅碳负极片，从而使得Si
‑
CNT前驱体均匀地分布在人造石墨，能有效地降低硅碳负极片的膨胀，从而提高电池的循环寿命。但是，掺参的Si元素不仅提高生产成本，而且锂电池的循环寿命提升的效果也不够理想，仍无法满足人们对高性能锂电池的需求。
[0005]还如CN106450336A公开了一种锂离子电池负极浆料，通过将人造石墨、粘结剂、增稠剂和添加剂按着质量比为(80～98)：(1.0～5.0)：(0.5～5.0)：(0.5～10.0)进行复配使用，并从CN106450336A的图1中可以看出锂电池在1C充放循环700次就开始衰减，从而导致锂电池的循环寿命仍存在不足，仍无法满足人们对高性能锂电池的需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种循环性能好且生产成本低的长循环负极浆料、负极片及其制备方法、以及圆柱电池。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0008]一种长循环负极浆料，包括溶剂和负极活性物质，所述负极活性物质包括如下各质量份数：
[0009][0010]在其中一个实施例中，所述低膨胀多层人造石墨的层间距为0.337nm～0.340nm。
[0011]在其中一个实施例中，所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠和羧甲基纤维素锂中的至少一种。
[0012]一种负极片的制备方法，所述负极片的制备方法包括如下步骤：
[0013]将低膨胀多层人造石墨、第一导电剂、增稠剂、第一粘结剂与溶剂进行混合，得到上述任一实施例所述的长循环负极浆料；
[0014]将所述长循环负极浆料涂覆于负极集流体上；
[0015]对涂覆后的所述负极集流体进行烘干操作，得到负极半成品；
[0016]对所述负极半成品进行N次碾压操作，得到所述负极片，其中，N≤2，并且N为正整数。
[0017]一种负极片，采用上述任一实施例所述的负极片的制备方法制备得到。
[0018]一种圆柱电池，包括壳体和卷芯，所述卷芯设置于所述壳体内，所述卷芯包括正极片、隔膜、电解液及上述任一实施例所述的负极片，所述负极片、所述隔膜和所述正极片依次卷绕设置，所述电解液灌注于所述壳体内。
[0019]在其中一个实施例中，所述正极片的活性物质包括如下各组分：
[0020]磷酸铁锂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
92份～97.7份；
[0021]第二导电剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1份～4份；
[0022]第二粘结剂1.3份～4％份。
[0023]在其中一个实施例中，所述隔膜包括陶瓷隔膜、PP隔膜和PE隔膜中的至少一种。
[0024]在其中一个实施例中，所述隔膜的厚度为7um～25um。
[0025]在其中一个实施例中，所述壳体的直径20mm～60mm，高度为65mm～200mm。
[0026]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：
[0027]上述的长循环负极浆料，由于低膨胀多层人造石墨的层间距相对较大，一方面有助于溶剂能很好地湿润低膨胀多层人造石墨表面，以便第一导电剂、增稠剂和第一粘结剂能很好地与低膨胀多层人造石墨进行混合，得到均一且稳定的长循环负极浆料，另一方面使得锂电池在充放电过程时锂离子脱嵌阻力小、动力学性能好，以便锂离子能很好地在负极材料进行脱嵌，从而不会造成负极材料出现塌陷的现象，进而提高锂电池的循环性能。此外，由于低膨胀多层人造石墨的膨胀率较低，一方面使得充放电后的负极膨胀较小，从而减少了锂电池内部的应力，有助于电解液更容易地进入锂电池内部，有效地防止锂电池在循环过程因电解液较难浸润以导致析锂失效的问题，另一方面有利于缓解锂电池循环过程中膨胀导致负极的SEI膜出现反复破裂和修复的现象，从而降低了活性锂的消耗，进而提高了锂电池的循环性能，即锂电池在1C充放循环757次时，容量保持率仍能保持在100％以上，未出现衰减的现象，并且在循环10000次时，容量保持率仍能保持80％，突破了传统锂电池在1C充放循环700次开始衰减的现象，以实现锂电池的长循环，以很好地满足人们对高性能锂电池的需求。此外，低膨胀多层人造石墨未掺入金属元素，从而降低了生产成本。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0029]图1为本专利技术一实施例的负极片的流程图；
[0030]图2为本专利技术一实施例的负极片的一方向剖视图。
具体实施方式
[0031]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0032]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0033]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于抑制本专利技术。本文所使用的术语“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长循环负极浆料，包括溶剂和负极活性物质，其特征在于，所述负极活性物质包括如下各质量份数：2.根据权利要求1所述的长循环负极浆料，其特征在于，所述低膨胀多层人造石墨的层间距为0.337nm～0.340nm。3.根据权利要求1所述的长循环负极浆料，其特征在于，所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠和羧甲基纤维素锂中的至少一种。4.一种负极片的制备方法，其特征在于，所述负极片的制备方法包括如下步骤：将低膨胀多层人造石墨、第一导电剂、增稠剂、第一粘结剂与溶剂进行混合，得到权利要求1～2所述的长循环负极浆料；将所述长循环负极浆料涂覆于负极集流体上；；对涂覆后的所述负极集流体进行烘干操作，得到负极半成品；对所述负极半成品进行N次碾压操作，得到所述负极片，其中，N≤2，并且N为正整数。5.一种负极片，其特征在于，采用上述任一实施例所述的负极片的制备方法制备得到。6.一种圆柱电池，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴祖喜，梁福永，曾盛芳，
申请(专利权)人：深圳埃克森新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：