[發明專利]一種鋰電池電極的涂膜基料組成物及鋰電池

有效

• 申請號: 200910220765.5
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN101931074A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 賈東鎮
• 申請（專利權）人: 遼寧弘光科技集團有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/62;H01M10/052;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 孫國瑞

技術領域

本發明涉及一種電池的制作方法，具體說涉及一種電池電極的涂膜方法及鋰電池。?

背景技術

隨著二十世紀微電子技術的發展，小型化的設備日益增多，對電源提出了很高的要求。鋰電池具有更高的重量能量比、體積能量比；電壓高，單節鋰電池電壓為3.6V，等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯電壓；自放電小，可長時間存放，這是該電池最突出的優越性；無記憶效應，鋰電池不存在鎳鎘電池的所謂記憶效應，所以鋰電池充電前無需放電；壽命長。正常工作條件下，鋰電池充/放電循環次數遠大于500次；可以快速充電。鋰電池通常可以采用0.5～1倍容量的電流充電，使充電時間縮短至1～2小時；可以隨意并聯使用；由于電池中不含鎘、鉛、汞等重金屬元素，對環境無污染，是當代最先進的綠色電池。由于鋰電池的諸多優點，使其隨之進入了大規模的實用階段。?

近年來，鋰離子電池廣泛應用于手機、筆記本電腦以及各種便攜式整機配套電源。鋰離子電池研究已經取得了積極的進展并朝著提高電池容量、提高相關電化學性能及提高加工性能方向發展，但是大多數研究是針對正負極材料的改進、電解液添加劑的使用等。目前鋰離子電池在正極漿料的制備或鋰離子電池負極漿料的制備時，通常只使用單一規格型號(單一級別分子量一種聚合度)的增稠劑羧甲基纖維素(CMC)，而不同聚合度范圍級別分子量的羧甲基纖維素對電池正、負極漿料的制備，正、負極片涂布的粘結性能或電池的電化學性能有不同的較大的影響。使用低聚合度(聚合度300～2000)低分子量的羧甲基纖維素添加量需要比較高才能保證漿料涂布的穩定性、均一性，但羧甲基纖維素用量含量較高時會降低活性物質的含量，降低正、負極極片的最大壓實密度，增加電池內阻，降低循環性能等；使用高聚合度(聚合度2000～4500)注意高低聚合度的連續性和分界點分子量羧甲基纖維素在配制漿料時會使漿料的粘度大大增大，在漿料進行?間隙涂布時會出現明顯的“拉絲”、“拖尾”。鋰離子電池中使用單一規格型號增稠劑羧甲基纖維素比較難同時達到正、負極漿料加工性能優異、極片粘結性能優異和電池電化學性能優異的效果。由于極片涂膜的缺陷，致使電池電化學性能較差。?

發明內容

針對現有電池存在的缺陷，本發明提供一種可以明顯提高正、負極漿料的加工性能，提高正、負極片的均一性和粘結性能，以提高鋰離子電池的電化學性能。?

解決上述技術問題所采取的具體技術措施是：一種鋰電池電極的涂膜基料組成物，包括粘結劑、導電劑、負極主料、正極主料，其特征是：增稠劑為羧甲基纖維素，由兩種不同聚合度的羧甲基纖維素按一定比例配制，其中低聚合度選取聚合度300～1800，優選聚合度600～1500，高聚合度選取聚合度2000～4200，優選聚合度2500～3500，混配比例按質量比1∶0.2～5組成，優選比例為1∶0.5～2；?

在100質量份電極的涂膜基料組成物中：上述增稠劑0.5～4.0份，粘結劑0.5～4.0份，導電劑0～4.0份，負極主料或正極主料余量；?

上述的粘結劑、導電劑、負極主料及正極主料包括：?

粘結劑：丁苯橡膠SBR聚四氟乙烯PTFE，丙烯酸乙烯醇共聚體TSP，N-N-二苯基對苯二胺P?P?D、聚甲基丙烯酸甲脂P?M?M?A、聚乙烯醇P?V?A、酚醛樹脂、氨基樹脂、聚丙烯酸脂、橡膠型乳液膠、乙烯-乙酸乙脂、聚乙烯醇或其縮醛衍生物其中的一種或一種以上材料的混合物。?

導電劑：碳黑，超級碳黑，超級導電碳黑，乙炔黑，導電纖維，碳納米管，切(截)斷碳納米管，富勒烯其中的一種或一種以上材料的混合物。?

負極主料：碳材料，鋰合金材料。硼、硅等金屬，經熱處理的硼、硅等。金屬或金屬化合物，金屬有錫、硅、錳、鎢、鈦等。金屬化合物有各種金屬的氧化物、硫化物、氯化物、氮化物、硼化物、磷化物等。其中的一種或一種以上材料的混合物。?