一种钠离子电池负极浆料和钠离子电池负极极片制造技术

本发明专利技术属于二次电池技术领域，具体涉及一种钠离子电池负极浆料和钠离子电池负极极片。钠离子电池负极浆料，包括以下重量份数的组分：负极活性材料90～95份、粘结剂1.0～5.0份、导电剂1.0～5.0份和润湿剂0.5～2.0份，润湿剂为结构中含有羟基和甲基的胺类化合物，由润湿剂、活性材料、导电剂、粘结剂和水搅拌均匀后得到钠离子电池负极浆料。以结构中含有羟基和甲基的胺类化合物作为润湿剂，添加在钠离子电池负极浆料中，以较低成本解决负极浆料在铝箔表面涂覆时浸润性较差易引起涂覆不均匀的问题，涂覆在铝箔上可以得到表面均匀平整的钠离子电池负极极片，用于钠离子电池具有良好的电化学性能。学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钠离子电池负极浆料和钠离子电池负极极片


[0001]本专利技术属于二次电池
，具体涉及一种钠离子电池负极浆料和钠离子电池负极极片。

技术介绍

[0002]因为较低的成本、高安全性能和优异的循环性能、低温性能，钠离子电池未来在低速电动车、大规模储能系统、矿产等高危行业中的应用将会越来越重要。钠离子电池体系中，钠离子不会和铝金属形成合金，所以负极集流体可以用铝箔替代铜箔来降低成本。目前，在负极极片制作方面，主要采用去离子水作为溶剂，羧甲基纤维素(CMC)作为增稠剂，丁苯橡胶(SBR)作为粘结剂来配置负极浆料，而大部分钠离子电池负极活性材料，例如硬碳、软碳等，采用水系浆料配置时，都会由于浆料表面张力较大，铝箔表面张力较小，导致负极浆料在铝箔表面的浸润性较差，无法实现均匀的涂布，严重影响了钠离子电池的商业化进程。
[0003]为了解决浸润性问题，一般采用涂炭铝箔和电晕铝箔来提高铝箔的表面张力，从而提高负极浆料的浸润性，避免负极浆料的收缩、不均匀。然而，涂炭铝箔和电晕铝箔成本较高，与铜箔比较没有了低成本的优势。因此，钠离子电池负极浆料在铝箔表面涂覆时浸润性较差的问题是钠离子电池大规模商业化急需解决的技术瓶颈。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对上述技术问题，提供一种钠离子电池负极浆料，以较低成本有效解决钠离子电池负极浆料在铝箔表面涂覆时浸润性较差的问题。
[0005]本专利技术技术方案中一种钠离子电池负极浆料，包括以下重量份数的组分：负极活性材料90～95份、粘结剂1.0～5.0份、导电剂1.0～5.0份和润湿剂0.5～2.0份。
[0006]润湿剂添加到负极浆料后，可以降低浆料的整体表面张力，有利于浆料在铝箔表面均匀地铺展开，保障浆料的均匀涂覆。
[0007]本专利技术钠离子电池负极浆料中的负极活性材料不做限制，任何可以用于钠离子电池负极活性材料的物质均可，负极活性材料列举为钠、钛、锌、铟、锡、硅、碳材料中的一种或多种。
[0008]进一步地，粘结剂为丁苯橡胶乳液
‑
羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、海藻酸钠中的一种或多种。
[0009]本专利技术钠离子电池负极浆料中的导电剂不做限制，任何可以用于钠离子电池导电剂的物质均可，导电剂列举为炭黑、乙炔黑、石墨、碳纤维、碳纳米管中的一种或多种。
[0010]进一步地，润湿剂为结构中含有羟基和甲基的胺类化合物，列举为异丙醇胺、异丁醇胺、二异丙醇胺、N
‑
甲基二乙醇胺、N,N
‑
二乙基乙醇胺、苯丙醇胺中的一种或多种。
[0011]润湿剂中的甲基将电子提供给氮原子，增强了氨基的给电子能力，从而加强了润湿剂与负极活性材料的结合力，有利于负极活性材料在浆料体系中的分散。
[0012]进一步地，上述钠离子电池负极浆料还包括水。润湿剂中羟基和氨基，可以和溶剂水形成分子间氢键，增强负极浆料体系的相容性和均一性，有助于负极浆料在铝箔表面的均匀涂覆。
[0013]进一步地，钠离子电池负极浆料的粘度为1000～9000mPa
·
s，固含量为20～80％。
[0014]上述钠离子电池负极浆料由润湿剂、活性材料、导电剂、粘结剂和水搅拌均匀后得到。
[0015]进一步地，搅拌速度为1000～9000rpm，时间为2～10h。
[0016]一种钠离子电池负极极片，由上述钠离子电池负极浆料涂覆在铝箔上，干燥、压制得到。
[0017]进一步地，钠离子电池负极极片的厚度为10～200μm。
[0018]进一步地，干燥温度为60～120℃，时间为1～10min。
[0019]进一步地，压制压力为50～150t，时间为1～20s。
[0020]相比现有技术，本专利技术的技术方案具有如下有益效果：
[0021](1)以结构中含有羟基和甲基的胺类化合物作为润湿剂，添加在钠离子电池负极浆料中，以较低成本解决负极浆料在铝箔表面涂覆时浸润性较差易引起涂覆不均匀的问题；
[0022](2)润湿剂中的甲基增强了氨基的给电子能力，从而加强了润湿剂与负极活性材料的作用力，有利于负极活性材料在浆料体系中的分散；
[0023](3)润湿剂中羟基和氨基，可以和溶剂水形成分子间氢键，增强负极浆料体系的相容性和均一性，有助于负极浆料在铝箔表面的均匀涂覆；
[0024](4)润湿剂在极片干燥烘烤过程中，可以和溶剂水一起挥发脱出，不会在极片中残留，不会影响极片的电化学性能的发挥；
[0025](5)本专利技术负极浆料涂覆在铝箔上可以得到表面均匀平整的钠离子电池负极极片，用于钠离子电池具有良好的电化学性能；
[0026](6)本专利技术提高铝箔表面负极浆料浸润性的方法，简单高效，适用于工业化应用。
具体实施方式
[0027]下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步描述说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于帮助理解本专利技术，不用于本专利技术的具体限制。如果无特殊说明，本专利技术的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
[0028]实施例1
[0029]本实施例钠离子电池负极极片的制备方法，包括以下步骤：
[0030](1)将95份硬碳、1.0份导电炭黑、2.0份丁苯橡胶乳液和2.0份羧甲基纤维素钠、0.9份异丙醇胺加入到70份水中，1000～9000rpm搅拌2～10h，制备成固含量为59％，黏度为5000mPa
·
s的负极浆料；
[0031](2)将负极浆料涂覆在铝箔上，80℃干燥2min，在100t压力下压制10s得到钠离子电池负极极片，厚度为150μm。
[0032]实施例2
[0033]本实施例钠离子电池负极极片的制备方法，包括以下步骤：
[0034](1)将93份硬碳、1.0份导电炭黑、1.5份丁苯橡胶乳液和1.5份羧甲基纤维素钠、0.8份N
‑
甲基二乙醇胺加入到70份水中，1000～9000rpm搅拌2～10h，制备成固含量为58％，黏度为4950mPa
·
s的负极浆料；
[0035](2)将负极浆料涂覆在铝箔上，80℃干燥4min，在100t压力下压制10s得到钠离子电池负极极片，厚度为150μm。
[0036]实施例3
[0037]本实施例钠离子电池负极极片的制备方法，包括以下步骤：
[0038](1)将92份硬碳、1.0份导电炭黑、1.0份丁苯橡胶乳液和1.0份羧甲基纤维素钠、0.6份苯丙醇胺加入到70份水中，1000～9000rpm搅拌2～10h，制备成固含量为57％，黏度为4900mPa
·
s的负极浆料；
[0039](2)将负极浆料涂覆在铝箔上，80℃干燥2min，在100t压力下压制10s得到钠离子电池负极极片，厚度为150μm。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池负极浆料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：负极活性材料90～95份、粘结剂1.0～5.0份、导电剂1.0～5.0份和润湿剂0.5～2.0份。2.根据权利要求1所述的钠离子电池负极浆料，其特征在于，粘结剂为丁苯橡胶乳液
‑
羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、海藻酸钠中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的钠离子电池负极浆料，其特征在于，润湿剂为结构中含有羟基和甲基的胺类化合物。4.根据权利要求1所述的钠离子电池负极浆料，其特征在于，钠离子电池负极浆料的粘度为1000～9000mPa
·
s，固含量为20～80％。5.根据权利要求1所述的钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：范崇昭，孙珊珊，
申请(专利权)人：维科技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：