一种锂离子电池负极浆料及锂离子电池制造技术

本发明专利技术属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子电池负极浆料和使用该负极浆料的锂离子电池。本发明专利技术采用向负极浆料中添加可抑制纤维素醚生物降解的防腐剂的技术方案，解决了工业生产中负极浆料在生产线上停留较长时间时发生结块、沉降，稳定性降低，从而使制得的电池的性能和性能一致性降低的技术问题，使电池的常温循环性能有所提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂离子电池负极浆料，及使用该浆料的锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池工业生产过程中，为满足大批量生产的需要，电极浆料配制好后一般 要在生产线上停留较长时间(一般为12小时左右)，因此，对浆料的稳定性有一定要求，否 则，做出的电池质量一致性较差。然而，实际生产过程中常出现由于电极浆料，尤其是负极浆料长时间存放稳定性 变差，发生沉降、结块的现象，从而使电池的性能一致性变差，影响产品质量。
技术实现思路
为了解决负极浆料长时间存放稳定性变差的技术问题，本专利技术首先提供一种锂离 子电池负极浆料，包括负极活性物质、粘结剂、增稠剂、去离子水，以去离子水的总质量计， 所述负极活性物质的质量分数为70 ISOwt %，所述粘结剂的质量分数为2 6wt%，所 述增稠剂为纤维素醚，其质量分数为1 2. 5wt%，还包括能抑制纤维素醚生物降解的防腐 剂。为了解决负极浆料长时间存放稳定性变差，从而使电池性能及性能一致性变差的 技术问题，本专利技术还提供一种锂离子电池，包括电池壳体、电极组和电解液，电极组和电解 液密封在电池壳体内，电极组包括依次卷绕或叠置的正极、隔膜和负极，所述负极用本专利技术 提供的锂离子电池负极浆料制成。本专利技术采用如下组成的负极浆料包括负极活性物质、粘结剂、增稠剂、去离子水， 以去离子水的总质量计，负极活性物质的质量分数为70 180wt%，粘结剂的质量分数为 2 6wt%，增稠剂为纤维素醚，其质量分数为1 2. 5wt%，还包括能抑制纤维素醚生物降 解的防腐剂。上述组成的负极浆料长期储存性能稳定，不会发生结块、沉降等现象，解决了 因负极浆料长时间存放稳定性变差而产生的电池性能变差和电池的一致性下降的技术问 题。专利技术人研究证明添加本专利技术提供的可抑制纤维素醚生物降解的防腐剂，可以显著提高 锂离子电池负极浆料较长时间(12小时左右)放置时的稳定性，不发生沉降、结块，并且，使 用该负极浆料制成的锂离子电池的常温循环性能和高温循环性能有一定提高。其中，常温 下500次充放电循环后的容量剩余率提高约4%。具体实施例方式下面详细说明本专利技术。在工业生产过程中，流水化生产作业一般要求电极浆料在生产线上停留较长时 间，一般为12小时。而锂离子电池负极浆料在此过程中常常发生结块、沉降等现象，其稳 定性变差。产生这些现象的原因很多，如负极浆料的配方、负极浆料配制过程中的工艺控制 等。含有高分子增稠剂纤维素醚(CMC)的负极浆料尤其容易结块沉降。然而，专利技术人按照现有技术，通过改变负极浆料配方、优化负极浆料配制过程中的工艺条件，或二者的结合的 方法，一直没有很好的解决含有纤维素醚(CMC)的负极浆料的结块沉降问题。后来，专利技术人发现，含有纤维素醚(CMC)的负极浆料发生结块、沉降的原因是纤维 素醚(CMC)的生物降解。于是，通过向负极浆料中添加能抑制纤维素醚生物降解的防腐剂 成功解决了这一问题，做出如下专利技术。本专利技术具体实施方式首先提供一种锂离子电池负极浆料，包括负极活性物质、 粘结剂、增稠剂、去离子水，以去离子水的总质量计，负极活性物质的质量分数为70 ISOwt %，粘结剂的质量分数为2 6wt %，增稠剂为纤维素醚，其质量分数为1 2. 5wt %， 还包括能抑制纤维素醚生物降解的防腐剂。防腐剂通过抑制纤维素醚的生物降解保证了纤维素醚在长时间存放过程中分子 结构的稳定性，从而使纤维素醚的性能稳定，最终使负极浆料的性能稳定，不发生结块、沉 降。负极活性物质的选择和用量没有特殊限制，可以按照现有技术进行选择。例如， 可选用石墨、乙炔黑、微珠碳、石油焦、碳纤维、裂解聚合物和裂解碳等，优选石墨。负极活 性物质的用量没有特殊限制，可采用本领域常规的用量，例如，优选去离子水质量的70 180wt%。粘结剂、增稠剂的选择和用量均没有特殊要求，可以按照现有技术进行选择。例 如，粘结剂选自锂离子电池中常用的亲水性粘结剂中的SBR，以溶剂水的质量为基准，其用 量为2 增稠剂选自锂离子电池中常用的纤维素醚(CMC)，以溶剂水的质量为基准， 其用量为1 2. 5wt%。防腐剂选择可以抑制纤维素醚的生物降解的物质，优选苯酚、三氯异氰脲酸、甲醛 中的至少一种，由于甲醛的挥发性较强且对人体有害，故更优选苯酚、三氯异氰脲酸中的至 少一种。其添加量可以抑制纤维素醚的生物降解即可，优选占所述去离子水的质量百分含 量不小于0. Olwt%。上述三种可以择一而用，或任意选用两种的组合，也可以三种都添加。苯酚、三氯 异氰脲酸、甲醛中的至少一种占所述去离子水的质量百分含量更优选0.01 10wt%。由 于上述三种物质均对环境和人体有一定毒害作用，所以，添加量不宜过多。苯酚在水中的溶 解度有限，添加量太多不能完全溶解，溶剂挥发后会有相当量的苯酚残留在负极集流体上， 有可能影响负极的电性能。而甲醛的粘度很低，添加太多会使负极浆料的粘度降低，从而使 负极材料在负极集流体上的附着力减小。三氯异氰脲酸溶于水后容易水解成次氯酸和氰脲 酸，次氯酸进一步分解产生的氯气毒性较大，而氰脲酸会残留在负极集流体上。所以，上述 三种物质无论是单独使用还是组合使用，添加量均不宜过高，最优选的添加量不超过去离 子水质量的0. Iwt %。本专利技术具体实施方式还提供一种使用本专利技术具体实施方式提供的负极浆料制成 的锂离子电池，包括电池壳体、电极组和电解液，电极组和电解液密封在电池壳体内，电极 组包括依次卷绕或叠置的正极、隔膜和负极，所述负极用本专利技术具体实施方式提供的锂离 子电池负极浆料制成。锂离子电池正极浆料的制备，正、负极集流体的选择，电解液配方，隔膜的选择，以 及电池的装备等与本专利技术关系不大，均可以按照现有技术进行选择，在此不再赘述。4实施例11.锂离子电池负极片的制备5000克人造石墨、90克重均分子量40万的CMC、90克SBR、4500克去离子水、4. 5克苯酚混合搅拌均勻，得到负极浆料Al。将上步得到的负极浆料Al用拉浆机涂敷在厚度Sum的铜箔上，90°C烘干，压片，然 后分切成长X宽X厚= 479mmX43. 5mmX0. 13mm的负极片，每片负极片上含有2. 95克人χδ^-ΠΤ m JB^yU 垂 ο锂离子电池正极片的制备5000克钴酸锂、75克重均分子量70万的PVDF粘结剂、 150克导电剂碳粉、1500克NMP、混合搅拌均勻，得到正极浆料。2.将上步得到的正极浆料用拉浆机涂敷在厚度12 4!11的铜箔上，1001烘干，压 片，然后分切成长χ宽χ厚=474mmX42mmX0. 12mm的正极片，每片正极片上含有6. 2克 的钴酸锂。3.锂离子电池的制备电解液的成分以体积比1 1混合的EC(碳酸乙烯酯) 和DEC(碳酸二乙酯)为溶剂，1摩尔/升的LiPF6为电解质电池的型号LP053450ARUL。实施例25000克人造石墨、90克重均分子量40万的CMC、90克SBR、4500克去离子水、450 克苯酚混合搅拌均勻，得到负极浆料A2。其他同实施例1。实施例35000克人造石墨、90克重均分子量40万的CMC、90克SBR、4500克去离子水、0. 45 克苯酚混合搅拌均勻，得到负极浆料A3。其他同实施例1。实施例45000克人造石墨、90克重均分子量40万的C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池负极浆料，包括负极活性物质、粘结剂、增稠剂、去离子水，以去离子水的总质量计，所述负极活性物质的质量分数为７０～１８０ｗｔ％，所述粘结剂的质量分数为２～６ｗｔ％，所述增稠剂为纤维素醚，其质量分数为１～２．５ｗｔ％；其特征在于，还包括能抑制纤维素醚生物降解的防腐剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李海彦，徐海英，王涌，雷磊，
申请(专利权)人：上海比亚迪有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]