一种钠离子电池负极浆料制造技术

本发明专利技术公开了一种钠离子电池负极浆料

【技术实现步骤摘要】
一种钠离子电池负极浆料、极片及极片制备方法


[0001]本专利技术涉及电材料化学
，具体是一种钠离子电池负极浆料
、
极片及极片制备方法
。

技术介绍

[0002]钠离子电池（
Sodium
‑
ion battery
），是一种二次电池（充电电池），具有价格低
、
储量丰富的优点，可用于储能系统
、
低速电动车等领域
。
负极是钠电池电芯的核心组成之一，不同于锂电池，钠离子不与铝形成合金，所以钠离子电池负极可以用铝箔作为集流体，正负极都使用铝箔作为集流体，一方面使得钠离子电池没有过放电特性，可以放电到
0V
，另一方面也降低了成本
。
[0003]然而，钠离子电池负极一般采用去离子水作为溶剂，而铝箔表面湿润张力较小，这导致极片在涂覆过程中浆料易发生收缩
、
卷边，涂覆后的极片较脆，易开裂
、
掉料，易导致钠离子电池的性能下降和安全隐患的产生
。
[0004]为了改善负极片易卷边
、
开裂的缺陷，锂电池通常在制备负极浆料时加入少量高沸点
、
难挥发的
N
‑
甲基吡咯烷酮，然而
N
‑
甲基吡咯烷酮在负极片加热干燥时难以完全去除，残留的
N
‑
甲基吡咯烷酮吸附在石墨表面，会使得
SEI
膜与石墨结合不牢固，对电池循环性能造成不利影响；且
N
‑
甲基吡咯烷酮回收难度大，排放后易造成环境污染，对人体有害
。
[0005]现有技术中，专利
CN114335542A
通过制备水溶性（甲基）丙烯酸酯单体
、
水溶性乙烯基单体和水溶线性低聚物的混合物作为添加剂，显著改善了锂电池负极片开裂现象，但在该专利中，添加剂制备复杂
、
难度大，且成本较高；专利
CN114335491A
通过添加硅碳作为第二主材，分步进行两种主材的混料再将两种浆料混合，提高锂电池负极浆料的稳定性，改善了涂布边缘卷边开裂
、
涂覆区裂纹及脱碳现象，但其需要分别混合获得第一
、
第二浆料再进行混合，过程复杂耗时，且最终实际效果并不理想；专利
CN115986115A
通过添加改性硅油组合物水溶液作为添加剂，有效改善了锂电池负极涂布极片开裂和卷边现象，但该技术中需单独混合改性硅油组合物水溶液再加入，不利于负极片大量生产操作，难以工业运用
。
[0006]并且，专利
CN114335542A、
专利
CN114335491A
及专利
CN115986115A
均是涉及锂电子领域，其方案均应用于锂电池负极片，锂电池负极采用铜箔作为集流体，由于铜箔表面湿润张力远大于铝箔，锂电池负极片开裂和卷边现象较轻微，适用于锂电池负极的改善方案并不能完全有效作用于钠电池，使得以上方案无法应用至钠离子电池

。
[0007]鉴于此，我们有必要针对钠离子电池的结构特性，设计相应的负极材料以确保钠离子负极片的性能和稳定性
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种钠离子电池负极浆料，该钠离子电池负极浆料基于添加了硬脂酸钠，进而可以通过调整浆料的表面张力使浆料涂覆后不出现边缘收缩现象，另一方面也通过增加浆料的沸点，改善因为干燥时粘结剂迁移造成的烘烤后涂层粘附力降
低
、
极片掉料
、
卷边现象
。
同时，本专利技术还基于以上钠离子电池负极浆料，提供了一种钠离子负极极片及其制备方法
。
[0009]本专利技术的目的之一主要通过以下技术方案实现：钠离子电池负极浆料，由质量百分比计的以下成分组成：
90%
‑
99%
负极活性材料；
2%
‑
5%
导电剂；
1%
‑
3%
分散剂；
2%
‑
5%
粘结剂；及，
0.1%
‑
5%
添加剂；其中，所述添加剂为硬脂酸钠粉末
。
[0010]基于以上技术方案，钠离子电池负极浆料由质量百分比计的以下成分组成：
93%
负极活性材料；
2%
导电剂；
1.5%
分散剂；
2.5%
粘结剂；及，
1%
添加剂
。
[0011]基于以上技术方案，所述负极活性材料为硬碳
、
软碳或软硬碳复合材料
。
[0012]基于以上技术方案，所述导电剂为导电炭黑
、
乙炔黑
、
碳纳米管中的任意一种或任意两种以上的混合物
。
[0013]基于以上技术方案，所述分散剂为羧甲基纤维素钠粉末或聚丙烯酸
。
[0014]基于以上技术方案，所述粘结剂为丁苯橡胶乳液
。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术钠离子电池负极浆料在浆料中引入了硬脂酸钠作为添加剂，一方面可以通过调整浆料的表面张力使浆料涂布后不出现边缘收缩现象，另一方面也通过增加浆料的沸点，改善因为干燥时粘结剂迁移造成的烘烤后涂层粘附力降低
、
极片掉料
、
卷边现象
。
[0016]本专利技术的目的之二主要通过以下技术方案实现：一种钠离子电池负极极片，包括集流体
、
以及涂覆于所述集流体至少一侧的负极活性材料层，所述负极活性材料层采用上述的钠离子电池负极浆料制成
。
[0017]基于以上技术方案，所述集流体为涂炭铝箔
、
双光铝箔或腐蚀铝箔
。
[0018]本专利技术的钠离子电池负极极片通过添加硬脂酸钠，有效改善浆料和集流体表面湿润张力的匹配性，改善烘烤后极片掉料
、
卷边现象，钠离子电池负极片具有涂层厚度均匀
、
粘附力强的特点
。
[0019]本专利技术的目的之三主要通过以下技术方案实现：一种上述的钠离子电池负极极片的制备方法，包括以下步骤：将负极活性材料
、
导电剂
、
分散剂
、
粘结剂
、
添加剂及溶剂按比例投入到电极浆料搅拌罐内搅拌均匀，进行抽真空消泡后过滤，得钠离子电池负极浆料；将制得的钠离子电池负极浆料在集流体上进行浆料涂覆；浆料涂覆完成后进行集流体烘干，即得
。
[0020]基于上述制备方法，所述溶剂为去离子水
。
[0021]基于上述制备方法，所述钠离子电池负本文档来自技高网...

【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，由质量百分比计的以下成分组成：
90%
‑
99%
负极活性材料；
2%
‑
5%
导电剂；
1%
‑
3%
分散剂；
2%
‑
5%
粘结剂；及，
0.1%
‑
5%
添加剂；其中，所述添加剂为硬脂酸钠粉末
。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，由质量百分比计的以下成分组成：
93%
负极活性材料；
2%
导电剂；
1.5%
分散剂；
2.5%
粘结剂；及，
1%
添加剂
。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，所述负极活性材料为硬碳
、
软碳或软硬碳复合材料
。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，所述导电剂为导电炭黑
、
乙炔黑
、
碳纳米管中的任意一种或任意两种以上的混合物
。5.
根据权利要求1所述的钠离子电池负极浆料，其特征在于，所述分散剂为羧甲基纤维素钠粉末或聚丙烯酸

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰蕊，张雅荣，张清源，鲜建，刘志昆，成天琼，奚睿，罗甜甜，王金凤，龚文旭，李云，陈启章，
申请(专利权)人：中自环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：