一种负极片制备方法、负极片及锂离子电池技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，涉及一种负极片制备方法、负极片及锂离子电池。负极片制备方法包括：将高分子聚合物溶于碳酸酯溶剂中，并加入长程导电剂，混合搅拌均匀后，烘干碳酸酯溶剂，得到复合长程导电剂；将负极活性物、复合长程导电剂、粘结剂、水充分搅拌混合，得到电极浆料；将电极浆料涂布于集流体上，烘干后辊压得到负极片。其中，高分子聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。加强锂离子的传输，有效降低负极迂曲度，同时该制备方法聚合物添加量少，不影响负极片压实密度，保证锂离子电池的能量密度不受影响。证锂离子电池的能量密度不受影响。证锂离子电池的能量密度不受影响。

【技术实现步骤摘要】
一种负极片制备方法、负极片及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种负极片制备方法、负极片及锂离子电池。

技术介绍

[0002]为提升锂离子电池的能量密度，负极片的面密度和压实不断增大，导致负极片厚度增加，孔隙率下降，即负极的迂曲度增大。高迂曲度会导致锂离子在负极片中扩散路径变长，浓差极化增大，在较大倍率充电时便会发生析锂现象，最终影响锂离子电池的快充性能。所以为了提升锂离子电池的快充能力，需要降低负极片的迂曲度，从而缩短锂离子的传输距离。
[0003]目前降低负极片迂曲度的方法是在负极片上通过激光造孔、电磁场造孔、模板法造孔等形成锂离子通道。但激光造孔成本高，效率低，难以大规模量产使用。电磁场造孔需要引入磁性物质，而磁性物质会严重影响锂离子电池的寿命和安全性能，需要严格控制的杂质。模板法造孔采用造孔剂造孔，例如以浆料溶剂水为造孔剂，冷冻后升华形成孔隙，但孔隙太大，可达几十微米，严重降低能量密度；例如以聚硅氧烷作为造孔剂直接添加在负极片浆料中，聚硅氧烷在电解液中溶解形成孔隙，但该分子笼粒径仅为1
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5nm，仅能通过增加孔隙率的方式来降低迂曲度，必须添加到2％左右才有较佳的效果，影响锂离子电池的能量密度，同时过多的造孔剂溶解在电解液中也会影响锂离子电池的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种负极片制备方法、负极片及锂离子电池，以解决上述技术问题。
[0005]本专利技术公开了一种负极片制备方法，包括：
[0006]将高分子聚合物溶于碳酸酯溶剂中，并加入长程导电剂，混合搅拌均匀后，烘干碳酸酯溶剂，得到复合长程导电剂；
[0007]将负极活性物、复合长程导电剂、粘结剂、水充分搅拌混合，得到电极浆料；
[0008]将电极浆料涂布于集流体上，烘干后辊压得到负极片；
[0009]其中，高分子聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。
[0010]可选地，长程导电剂为碳纤维、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。
[0011]可选地，按质量百分数计，高分子聚合物在复合长程导电剂中占5％
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70％。
[0012]可选地，高分子聚合物在复合长程导电剂中占40％。
[0013]可选地，高分子聚合物在复合长程导电剂中占50％。
[0014]可选地，按质量百分数计，复合长程导电剂占电极浆料固形物的1％
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10％。
[0015]可选地，负极活性物为天然石墨、人造石墨、软硬碳、中间相碳微球、硅碳复合材
料、硅氧复合材料中的一种或多种。
[0016]本专利技术还公开了一种负极片，包括集流体以及设置于集流体上的负极活性层，负极活性层包括长程导电剂，长程导电剂上包裹有高分子聚合物；高分子聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。
[0017]本专利技术还公开了一种负极片，包括集流体以及设置于集流体上的负极活性层，负极活性层包括长程导电剂，负极活性层上沿长程导电剂长度方向形成有锂离子通道。
[0018]本专利技术还公开了一种锂离子电池，包括正极片、隔膜和如上述的负极片。
[0019]本专利技术负极片制备方法制备的负极片迂曲度低，制备方法工序简单且易控制，成本高，效率高。引入长程导电剂作为高分子聚合物附着基体，大幅减少高分子聚合物用量，同时形成沿长程导电剂长度方向的锂离子通路，进一步加强锂离子的传输，有效降低负极迂曲度，同时该制备方法聚合物添加量少，不影响负极片压实密度，保证锂离子电池的能量密度不受影响。
附图说明
[0020]所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0021]图1是本专利技术实施例负极活性层中高分子聚合物包裹长程导电剂的示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例锂离子通道的示意图。
[0023]其中，1、负极活性层；2、长程导电剂；3、高分子聚合物；4、锂离子通道。
具体实施方式
[0024]需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本专利技术可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
[0025]下面参考附图和可选的实施例对本专利技术作详细说明。
[0026]作为本专利技术的一实施例，公开了一种负极片制备方法，包括：
[0027]S100：将高分子聚合物溶于碳酸酯溶剂中，并加入长程导电剂，混合搅拌均匀后，烘干碳酸酯溶剂，得到复合长程导电剂；
[0028]S200：将负极活性物、复合长程导电剂、粘结剂、水充分搅拌混合，得到电极浆料；
[0029]S300：将电极浆料涂布于集流体上，烘干后辊压得到负极片。
[0030]其中，高分子聚合物3为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。
[0031]本专利技术的负极片制备方法，先将高分子聚合物3溶于碳酸酯溶剂中，烘干碳酸酯溶剂后使得高分子聚合物3包裹在，得到复合长程导电剂2长程导电剂2上形成复合长程导电剂2，再将复合长程导电剂2添加到电极浆料中制备负极片，组装成锂离子电池后，结合图1和图2所示，负极片与具有碳酸酯溶剂的电解液接触，高分子聚合物3溶解，从而在负极片上形成沿长程导电剂2导通的锂离子通道4。由于该锂离子通道4是通过高分子聚合物3包裹于
长程导电剂2上再溶解形成，而长程导电剂2是具备较长的导电路径的材料(即整体呈长条状)，因此该锂离子通道4呈较长的连通状态，形成沿着导电方向的空隙，从而能够更好地降低负极片的迂曲度，并能够更好地提高锂离子传输速度。
[0032]即本专利技术负极片制备方法制备的负极片迂曲度低，制备方法工序简单且易控制，成本高，效率高。引入长程导电剂2作为高分子聚合物3附着基体，大幅减少高分子聚合物3用量，同时如图2所示形成沿长程导电剂2长度方向的锂离子通路，进一步加强锂离子的传输，有效降低负极迂曲度，同时该制备方法聚合物添加量少，不影响负极片压实密度，保证锂离子电池的能量密度不受影响。
[0033]具体地，长程导电剂2为碳纤维、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。按质量百分数计，高分子聚合物3在复合长程导电剂2中占5％
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70％，具体可以为5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％。在一优选地实施例中，高分子聚合物3在复合长程导电剂2中占40％。在另一优选地实施例中，高分子聚合物3在复合长程导电剂2中占50％。在另一优选地实施例中，高分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极片制备方法，其特征在于，包括：将高分子聚合物溶于碳酸酯溶剂中，并加入长程导电剂，混合搅拌均匀后，烘干碳酸酯溶剂，得到复合长程导电剂；将负极活性物、复合长程导电剂、粘结剂、水充分搅拌混合，得到电极浆料；将电极浆料涂布于集流体上，烘干后辊压得到负极片；其中，所述高分子聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述长程导电剂为碳纤维、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按质量百分数计，所述高分子聚合物在所述复合长程导电剂中占5％
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70％。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物在所述复合长程导电剂中占40％。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物在所述复合长程导...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊健，蒋珊，张昌明，胡大林，廖兴群，
申请(专利权)人：广东省豪鹏新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：