[發明專利]鋰電池負極漿料制備方法及制備得到的鋰離子電池

無效

• 申請號: 201010262571.4
• 申請日: 2010-08-25
• 公開（公告）號: CN102280612A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 陳邦義
• 申請（專利權）人: 深圳市比克電池有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 羅瑤

技術領域

本發明涉及鋰離子電池制造領域，特別是涉及一種鋰離子電池負極漿料的制備方法以及利用制備得到負極漿料制造的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池于上世紀90年代由日本索尼公司推向市場，因其單體電池工作電壓高、能量密度大、循環壽命長等特點，在手機、筆記本電腦等小型移動電源領域得到廣泛應用。隨著鋰離子電池能量密度及功率密度的進一步提升，它已被視作混合動力汽車及電動汽車的理想電源，是一類具有廣闊應用前景的儲能裝置。

目前鋰離子電池負極漿料可分為油性漿料和水性漿料。油性漿料使用氮甲基吡咯烷酮NMP作溶劑，聚偏氟乙烯PVDF為粘結劑。水性漿料使用水作溶劑，羧甲基纖維素鈉CMC作增稠劑，丁苯橡膠SBR乳液作粘結劑。因水性漿料成本低于油性漿料，在工廠得到廣泛應用。

生產中發現水性負極的壓實密度要小于油性負極。另外，CMC在電解液中會離解出鈉離子，增加了充放電過程反應的復雜性，不利于電池性能的提升。

水溶性纖維素可分為陰離子型及非離子型。既然陰離子型(如CMC)可用于電池制造領域，非離子型同樣可溶于水制備膠液，在原理上說也可用于水性漿料的制備。羥丙甲纖維素HPMC、羥乙基纖維素HEC及羥乙丙纖維素HEPC等作為水溶性纖維素，有用于水性負極漿料制備的潛力。

然而，HPMC在打膠過程中非常容易產生氣泡，使得澄清透明的膠液很難制備。中國專利CN?101521271雖然提出HPMC可用于負極漿料的制備，但按其提供的方法制備的膠液全由氣泡組成，膠液中的泡沫在靜置較長時間后雖可消除，但在負極漿料制備中由于攪拌的作用又會大量生成，且抽真空也難以將漿料中殘留的氣泡清除干凈，無法正常生產。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種可以使用非離子型水溶性纖維素來制備膠液且不易產生氣泡的鋰離子電池負極漿料制備方法。

本發明的另一目的在于提供由上述方法制備得到的鋰離子電池負極漿料制備得到的鋰離子電池。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

本發明公開了一種鋰離子電池負極漿料制備方法，所述方法包括：將非離子型水溶性纖維素粉末溶于水中制備膠液，并在膠液中加入消泡劑。

在本發明優選的實施方式中，所述消泡劑為C7-C9的多元醇。

消泡劑的加入量為非離子型水溶性纖維素重量的10％～50％。

所述膠液中，非離子型水溶性纖維素的重量百分含量為1～4％。

在本發明具體的實施方式中，所述將非離子型水溶性纖維素粉末溶于水中制備膠液包括，將非離子型水溶性纖維素粉末溶于60℃以上的熱水中，攪拌至粉末完全溶脹，膠液呈白色，熱水與纖維素粉末重量比不低于5∶1。

所述熱水溫度優選為80℃～90℃。

所述消泡劑優選為辛醇。所述非離子型水溶性纖維素優選為羥丙甲纖維素。

所述方法還包括，在膠液中加入負極活性物質、導電劑、粘結劑混合制備負極漿料。

本發明進一步公開了采用上述方法制備得到的鋰離子電池負極漿料制備得到的鋰離子電池。

由于采用了以上技術方案，使本發明具備的有益效果在于：

本發明的鋰離子電池負極漿料制備方法采用非離子型水溶性纖維素制備膠液，由于非離子型水溶性纖維素沒有金屬離子存在，可有效提高水性負極極片的壓實密度，克服了常規使用的陰離子型水溶性纖維素CMC中的鈉離子半徑大，不易壓縮，致使水性負極的壓實密度小于油性負極的壓實密度的問題；此外非離子型水溶性纖維素因沒有金屬離子存在，不會在電解液中解離金屬陽離子，有利于電池性能的提升。同時，通過引入消泡劑，有利于均勻的膠液的制備。消泡劑可消除膠液制備過程中產生的氣泡，并可在漿料制備中抑制氣泡的產生，使非離子性水溶性纖維素應用于大規模制備負極漿料成為可能。

具體實施方式