[發明專利]一種鋰離子電池的負極及鋰離子電池

無效

• 申請號: 201210383272.5
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102856531A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 汪國紅;魏思偉
• 申請（專利權）人: 深圳市美拜電子有限公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M10/0525;H01M4/1393
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 董琪

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體說是一種鋰離子電池的負極及鋰離子電池。

背景技術

隨著手機、筆記本電腦等移動互聯網設備(MID)的使用，電動自行車、電動摩托車等電動交通工具(Electric?Vehicles)的推廣，以及無人機、太空探測器等航空航天技術的發展，對目前在這些方面被廣泛使用的鋰離子電池提出了越來越高的性能要求。負極性能的突破是提高鋰離子電池綜合性能的有效方法之一，而負極配方決定了負極性能，這使得高性能的負極配方成為研究的熱點。

前瞻產業研究院發布的《2012-2015中國鋰電池行業產銷需求與投資預測分析報告》顯示，2011年全球鋰離子電池市場規模達到了153億美元。另，根據研究分析機構IHS公司的IHS?iSuppli充電電池專題報告《鋰離子電池市場飛快發展，到2020年達到540億美元》，鋰離子電池的市場規模將會進一步快速擴大，這就預示著鋰離子電池的產量需要有較大的突破，如何提高鋰離子電池的快速制成能力也將被提上研究日程。

現有的鋰離子電池的負極工藝較復雜，配料時間長，有進一步改進的必要。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種鋰離子電池的負極及鋰離子電池，改進了鋰離子電池的負極生產、制備工藝，能明顯提高鋰離子電池的能量密度、倍率性能和循環性能，同時能縮短配料時間。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

本發明所述的鋰離子電池的負極及鋰離子電池，能明顯提高鋰離子電池的能量密度、倍率性能和循環性能，同時能縮短配料時間。

附圖說明

本發明有如下附圖：

圖1為實施列1的鋰離子電池的典型倍率放電曲線。

圖2為實施列2的鋰離子電池的典型倍率放電曲線。

圖3為實施列3的鋰離子電池的典型倍率放電曲線。

圖4為實施列1-3的鋰離子電池的循環容量保有率曲線。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

本發明所述的鋰離子電池的負極，以銅箔或鋁箔為基體，在基體上涂覆漿料，并制備成為鋰離子電池的負極成品，所述漿料采用新型高性能負極水系配方，包括：有效固體組分和液體組分，

所述有效固體組分按重量百分比計包括：

負極活性物質47.04%～56.26%，所述負極活性物質為石墨，

聚丙烯腈型水系導電粘合劑0.98%～1.74%，

導電劑0.24%～0.86%，所述導電劑為導電石墨，

所述液體組分按重量百分比計包括：

去離子水36.36%～51.01%，

N-甲基吡咯烷酮0.01%～2.81%，

消泡劑0.01%～2.81%，

當采用上述配方配置的漿料涂覆在銅箔或鋁箔基體上制作成鋰離子電池的負極時，涂覆的負極涂層中各有效固體組分按重量百分比計為：

負極活性物質96.0%～97.0%、聚丙烯腈型水系導電粘合劑2.0%～3.0%、導電劑0.5%～1.5%。

在上述技術方案的基礎上，所述消泡劑為乙醇、異丙醇和丙酮中的任意之一。其中：乙醇的濃度≥40%，異丙醇的濃度≥40%，丙酮的濃度≥40%。

本發明所述的鋰離子電池，包括正極、隔膜、電解液和上述的在基體上涂覆有漿料形成負極涂層的負極，

所述正極為可嵌入脫出鋰離子的鋰過渡金屬氧化物，

所述隔膜為PP/PE/PP（聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯）三層隔膜或PP/PE雙層隔膜或PP、PE單層隔膜，

所述電解液為非水系電解液。

正極、隔膜、電解液和負極的結構與現有的鋰離子電池結構相同，為公知技術，本發明未對電池結構進行任何改進，故不再詳述。

本發明中涂覆在基體上的漿料，采用新型高性能負極水系配方，其實現高性能的主要原理在于：

負極活性物質本身即為良好的電子導電體，負極活性物質含量的提高有利于增大負極膜片的電子導電性；

聚丙烯腈型水系導電粘合劑區別于傳統意義上的粘合劑，傳統粘合劑為電子導電和離子導電的絕緣體，而聚丙烯腈型水系導電粘合劑在具備高粘合力的同時其聚丙烯腈（PAN）鏈段兼備離子導電性，有利于鋰離子在負極的嵌入脫出。因此，本發明的鋰離子電池極化小、內阻低，在具有高能量密度的同時兼備優異的倍率性能和循環使用壽命。