本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域，具体说是一种锂离子电池的负极及锂离子电池，以铜箔或铝箔为基体，在基体上涂覆浆料，并制备成为锂离子电池的负极成品，所述浆料采用新型高性能负极水系配方，包括：有效固体组分和液体组分，所述有效固体组分按重量百分比计包括：负极活性物质47.04%～56.26%，所述负极活性物质为石墨，聚丙烯腈型水系导电粘合剂0.98%～1.74%，导电剂0.24%～0.86%，所述液体组分按重量百分比计包括：去离子水36.36%～51.01%，N-甲基吡咯烷酮0.01%～2.81%，消泡剂0.01%～2.81%。本发明专利技术所述的锂离子电池的负极及锂离子电池，能明显提高锂离子电池的能量密度、倍率性能和循环性能，同时能缩短配料时间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池
，具体说是ー种锂离子电池的负极及锂离子电池。
技术介绍
随着手机、笔记本电脑等移动互联网设备(MID)的使用，电动自行车、电动摩托车等电动交通工具(Electric Vehicles)的推广，以及无人机、太空探测器等航空航天技术的发展，对目前在这些方面被广泛使用的锂离子电池提出了越来越高的性能要求。负极性能的突破是提高锂离子电池综合性能的有效方法之一，而负极配方决定了负极性能，这使得高性能的负极配方成为研究的热点。 前瞻产业研究院发布的《2012-2015中国锂电池行业产销需求与投资预测分析报告》显示，2011年全球锂离子电池市场规模达到了 153亿美元。另，根据研究分析机构IHS公司的IHS iSuppli充电电池专题报告《锂离子电池市场飞快发展，到2020年达到540亿美元》，锂离子电池的市场规模将会进一歩快速扩大，这就预示着锂离子电池的产量需要有较大的突破，如何提高锂离子电池的快速制成能力也将被提上研究日程。现有的锂离子电池的负极エ艺较复杂，配料时间长，有进ー步改进的必要。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供ー种锂离子电池的负极及锂离子电池，改进了锂离子电池的负极生产、制备エ艺，能明显提高锂离子电池的能量密度、倍率性能和循环性能，同时能缩短配料时间。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是本专利技术所述的锂离子电池的负极及锂离子电池，能明显提高锂离子电池的能量密度、倍率性能和循环性能，同时能缩短配料时间。附图说明本专利技术有如下附图图I为实施列I的锂离子电池的典型倍率放电曲线。图2为实施列2的锂离子电池的典型倍率放电曲线。图3为实施列3的锂离子电池的典型倍率放电曲线。图4为实施列1-3的锂离子电池的循环容量保有率曲线。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术作进ー步详细说明。本专利技术所述的锂离子电池的负极，以铜箔或铝箔为基体，在基体上涂覆浆料，并制备成为锂离子电池的负极成品，所述浆料采用新型高性能负极水系配方，包括有效固体组分和液体组分，所述有效固体组分按重量百分比计包括负极活性物质47. 04% 56. 26%，所述负极活性物质为石墨，聚丙烯腈型水系导电粘合剂O. 98% I. 74%，导电剂O. 24% O. 86%,所述导电剂为导电石墨，所述液体组分按重量百分比计包括去离子水36· 36% 51. 01%，N-甲基吡咯烷酮O. 01% 2. 81%, 消泡剂O. 01% 2. 81%，当采用上述配方配置的浆料涂覆在铜箔或铝箔基体上制作成锂离子电池的负极时，涂覆的负极涂层中各有效固体组分按重量百分比计为负极活性物质96. 0% 97. 0%、聚丙烯腈型水系导电粘合剂2. 0% 3. 0%、导电剂O.5% I. 5%ο在上述技术方案的基础上，所述消泡剂为乙醇、异丙醇和丙酮中的任意之一。其中乙醇的浓度> 40%，异丙醇的浓度> 40%，丙酮的浓度> 40%。本专利技术所述的锂离子电池，包括正极、隔膜、电解液和上述的在基体上涂覆有浆料形成负极涂层的负极，所述正极为可嵌入脱出锂离子的锂过渡金属氧化物，所述隔膜为PP/PE/PP (聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯)三层隔膜或PP/PE双层隔膜或PP、PE单层隔膜，所述电解液为非水系电解液。正极、隔膜、电解液和负极的结构与现有的锂离子电池结构相同，为公知技术，本专利技术未对电池结构进行任何改进，故不再详述。本专利技术中涂覆在基体上的浆料，采用新型高性能负极水系配方，其实现高性能的主要原理在于负极活性物质本身即为良好的电子导电体，负极活性物质含量的提高有利于增大负极膜片的电子导电性；聚丙烯腈型水系导电粘合剂区别于传统意义上的粘合剂，传统粘合剂为电子导电和离子导电的绝缘体，而聚丙烯腈型水系导电粘合剂在具备高粘合力的同时其聚丙烯腈(PAN)链段兼备离子导电性，有利于锂离子在负极的嵌入脱出。因此，本专利技术的锂离子电池极化小、内阻低，在具有高能量密度的同时兼备优异的倍率性能和循环使用寿命。本专利技术中采用的新型高性能负极水系配方，相比传统的CMC/SBR(羧甲基纤维素钠/ 丁苯橡胶)水性粘合剂体系和PVDF (聚偏氟乙烯)油系粘合剂，聚丙烯腈型水系导电粘合剂为乳液，避免了固态CMC和PVDF干粉在配料工序的打胶步骤；同时，聚丙烯腈型水系导电粘合剂分子链交联牢固(聚丙烯腈型水系导电粘合剂主链段一端具有亲水性，另一端具有疏水性，胶乳粒子在水中呈现“章鱼”状结构，使得粒子间接触位垒较高，耐磨性强，使用不破乳，且分子链间交联牢固)，适用于大剪切力的高速搅拌，从而也避免了 CMC、SBR和PVDF不能较长时间高速搅拌的弱点，有利于快速分散浆料，能够明显缩短配料时间，较大程度上提高锂离子电池的快速制成能力。本专利技术所述的锂离子电池的负极，负极浆料的制备步骤为(I)向搅拌机内加入去离子水和聚丙烯腈型水系导电粘合剂(不分先后)，不抽真空或抽真空(真空度< _70KPa)搅拌5-60min (公转20-60HZ，自转0-40HZ)；(2)加入导电剂，不抽真空搅拌5-10min后再抽真空(真空度彡_70KPa)搅拌30min-90min (公转 20-60HZ，自转 10-40HZ)；(3)加入负极活性物质，不抽真空搅拌5-10min后再抽真空(真空度< _70KPa)搅拌 120min-240min (公转 20-60HZ，自转 10-40HZ)；(4)加入消泡剂和N-甲基吡咯烷酮，不抽真空或抽真空(真空度彡-70KPa)搅拌5-60min (公转 10-60HZ，自转 0-40HZ)。锂离子电池的负极的制备步骤为 (I)浆料过100-150目筛网后，用涂布机涂覆在基体上并烘干涂覆膜得到涂覆好的膜片，涂覆面密度为8. 77 ±O. 35mg/cm2 ；(2)涂覆好的膜片用对辊机滚压，辊压后膜片厚度控制为115±5μπι ;(3)棍压好的膜片用裁片机和分条机裁切分条为459mm*43mm的小片；(4)用超焊机在小片头部露箔区焊接上镍带，所述镍带的尺寸为40. 5mm*3. 0mm*0. Imm (长 * 宽 * 厚)；(5)焊接处贴上保护胶纸，得到锂离子电池的负极成品。以下为若干实施例及实施例1、2、3与传统负极配方的对比数据。实施例I :负极水系配方包括以下有效固体组分，各有效固体组分重量百分比为负极活性物质51. 83%、聚丙烯腈型水系导电粘合剂I. 62%、导电剂O. 54%。此外，该新型高性能负极水系配方还包括以下液体组分，各液体组分重量百分比为去离子水45. 99%，N-甲基吡咯烷酮O. 01%,乙醇(消泡剂)O. 01%。根据本专利技术的负极浆料配置方法(I)向搅拌机内加入去离子水和聚丙烯腈型水系导电粘合剂(不分先后)，不抽真空搅拌5min (公转20HZ,自转10ΗΖ)；(2)加入导电石墨，不抽真空搅拌5min后再抽真空(真空度_60KPa)搅拌30min (公转 20HZ,自转 10ΗΖ)；(3)加入负极活性物质，不抽真空搅拌5min后再抽真空(真空度_60KPa)搅拌120min (公转 20HZ,自转 10ΗΖ)；(4)加入消泡剂和N-甲基吡咯烷酮，抽真空(真空度_60KPa)搅拌5min (公转20HZ,自转 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂离子电池的负极，其特征在于：以铜箔或铝箔为基体，在基体上涂覆浆料，并制备成为锂离子电池的负极成品，所述浆料采用新型高性能负极水系配方，包括：有效固体组分和液体组分，所述有效固体组分按重量百分比计包括：负极活性物质47.04%～56.26%，所述负极活性物质为石墨，聚丙烯腈型水系导电粘合剂0.98%～1.74%，导电剂0.24%～0.86%，所述液体组分按重量百分比计包括：去离子水36.36%～51.01%，N？甲基吡咯烷酮0.01%～2.81%，消泡剂0.01%～2.81%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汪国红，魏思伟，
申请(专利权)人：深圳市美拜电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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