[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋰電池的負(fù)極漿料、制備方法及鋰電池

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610062881.5
• 申請(qǐng)日: 2006-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101154720A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃加軍;鄭蓉鵬;張峰;王偉強(qiáng);吳抗;張建文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市比克電池有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/02
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/02;H01M4/58;H01M4/62;H01M4/04;H01M10/38;H01M10/40
• 代理公司: 深圳創(chuàng)友專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 彭家恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池的負(fù)極漿料、制備方法及鋰電池。

背景技術(shù)

自從采用碳做負(fù)極材料，鈷酸鋰做正極活性材料的可再充電鋰電池商品化后，可充電鋰電池開(kāi)始迅速發(fā)展。石油焦、碳纖維、熱解碳、天然石墨、人造石墨等多種形式的碳材料被廣泛選作可充電鋰電池的負(fù)極活性材料。為了使在充放電期間與負(fù)極表面形成表面界面薄膜(SEI)以及能使活性材料能夠均勻涂在極片上面且不脫落易，負(fù)極活性物質(zhì)組合物中還包含添加劑、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑以及有機(jī)溶劑。目前，業(yè)內(nèi)廣泛使用乙炔黑作為導(dǎo)電劑，CMC(羧甲基纖維素鈉)和SBR(丁苯膠乳)作為粘結(jié)劑，水則作為溶劑。

雖然，現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的鋰電池在0.2C進(jìn)行300次循環(huán)后容量保持率可以達(dá)到85％，但仍滿足不了發(fā)展過(guò)快的電子器件的要求。如，隨著小型、輕量和高性能電子器件的發(fā)展，已對(duì)高容量充電電池提出了更高的需求，同時(shí)也對(duì)可充電電池的循環(huán)性能和一致性提出了較高的要求。特別是由于一致性不是特別好，導(dǎo)致在一些高端精細(xì)電子產(chǎn)品中無(wú)法得到更好的應(yīng)用，并存在一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能有效提高鋰電池循環(huán)性能的鋰電池的負(fù)極漿料、制備方法及鋰電池。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案：

一種鋰電池的負(fù)極漿料，由納米碳、弱酸、粘結(jié)劑和溶劑制成。

一種鋰電池，包括負(fù)極片和附著在負(fù)極片上的活性物質(zhì)，所述活性物質(zhì)基本上由納米碳、弱酸、粘結(jié)劑和溶劑制成。

所述粘結(jié)劑是聚偏二氟乙烯，所述弱酸是草酸、甲酸、乙酸或丙烯酸

所述溶劑是氮甲基吡咯烷酮。

按重量份計(jì)，納米碳與弱酸、聚偏二氟乙烯、氮甲基吡咯烷酮的重量比為100∶0.1-2∶1-8∶150-250。

優(yōu)選地，納米碳與弱酸、聚偏二氟乙烯、氮甲基吡咯烷酮的重量比為100∶0.3∶5∶200。

一種鋰電池的負(fù)極漿料的制備方法：包括打膠的步驟和混料的步驟，其中：

打膠的步驟是指：將稱(chēng)量的溶劑倒入攪拌器中，再加入稱(chēng)量的粘結(jié)劑，經(jīng)攪拌使粘結(jié)劑完全溶解于溶劑中；

混料的步驟是指：將稱(chēng)量的納米碳倒入攪拌器中，加入打膠的步驟制得的膠體，經(jīng)攪拌混合均勻后加入弱酸，再攪拌均勻后制得的負(fù)極漿料。

本發(fā)明的有益效果，1)本發(fā)明直接使用納米碳為負(fù)極活性材料，不需要額外添加導(dǎo)電劑，節(jié)省了工序，并使工序更加簡(jiǎn)單化；2)本發(fā)明直接使用納米碳為負(fù)極活性材料，負(fù)極活性物質(zhì)組合物中的膠可以使用PVDF(聚偏二氟乙烯)，粘結(jié)效果好，極片不易掉料，有利于提高產(chǎn)品合格率；3)本發(fā)明直接使用納米碳為負(fù)極活性材料，有利于表面界面薄膜(SEI膜)的形成，并提高了鋰電池的循環(huán)性能；4)輔助劑的使用，使負(fù)極活性物質(zhì)組合物與極片更緊密的結(jié)合，能夠得到更好的壓實(shí)效果，極片不易折斷，能夠提高單位體積的容量，制造出來(lái)的電池具有更大的容量；5)通過(guò)引入弱酸，有益于輕微的腐蝕集流體銅箔，使銅箔表面粗躁，從而使?jié){料容易粘接在集流體上。本發(fā)明使用的原料無(wú)污染，工藝流程簡(jiǎn)單，十分適合工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種鋰電池的負(fù)極漿料、制備方法及鋰電池：

負(fù)極材料：溶劑：氮甲基吡咯烷酮2000克，粘結(jié)劑：聚偏二氟乙烯50克，主體活性物質(zhì)：納米碳1000克(平均粒徑20nm)，弱酸：草酸3克。

負(fù)極漿料的制備方法：依順序包括打膠的步驟、混料的步驟，其中：

打膠的步驟是指：將稱(chēng)量的溶劑倒入攪拌器中，再加入稱(chēng)量的粘結(jié)劑，啟動(dòng)攪拌機(jī)，使粘結(jié)劑完全溶解于溶劑中，完成打膠步驟。

混料的步驟是指：將稱(chēng)量的納米碳倒入攪拌器中，加入打膠步驟制得的膠體，啟動(dòng)攪拌機(jī)，使之混合均勻，最后加入弱酸，攪拌均勻后，制得本實(shí)施例所述的漿料。

鋰電池的制作：將按照慣常方法制得的正極漿料涂布于集流體鋁箔上，制得正極片，再將上述制得的負(fù)極漿料涂布于集流體銅箔上，制得負(fù)極片。將上述正、負(fù)極片和隔膜紙(Celgard2300)依型號(hào)“053048A”電池所要求尺寸分切，然后，再依電池制造慣常工藝，依次點(diǎn)焊極耳、烘片、卷繞、裝殼、激光焊蓋板、干燥和注液，所得電池可交付預(yù)充和化成。

電池測(cè)試：

將干燥好的半成品電池注入2.4g的有機(jī)電解液，放置2小時(shí)后，以一定的充放電步驟進(jìn)行測(cè)試。

充放電步驟為：

第1步、以0.05CmA電流恒流充電60分鐘；

第2步、以0.1CmA電流恒流充電50分鐘；

第3步、以0.5CmA電流恒流充電至4.2V為止；

第4步、改用恒壓4.2V充電至電流為30mA，靜置5分鐘后；