[發明專利]一種鋰離子動力電池負極片及其制備方法

在審

• 申請號: 201610520196.6
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN107546364A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 譚歌;李凡群;韓笑
• 申請（專利權）人: 萬向一二三股份公司;萬向集團公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/04;H01M10/0525;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/654
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及鋰離子動力電池技術領域，尤其是涉及一種鋰離子動力電池負極片及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池是一種依靠鋰離子在正極和負極之間遷移進行工作的二次電池，鋰離子電池具有較高的能量密度，是一種容量大高效的二次電池；但是鋰離子電池在工作時的發熱問題也影響著鋰離子電池的使用，鋰離子電池中的電解液多為有機溶劑體系的電解液，有機溶劑在高溫環境下會分解產生氣體，這些產生的不良氣體在鋰離子電池中不斷積聚，不僅會使鋰離子電池的性能下降，同時也會使鋰離子電池發生鼓包，甚至會發生破裂和爆炸，帶來極大的安全隱患，因此需要增進鋰離子電池的散熱性能。現有技術中，鋰離子電池的散熱是通過電池主體熱傳導的方式散熱，即從電池內部至外部，由內至外傳遞熱量，將電池充放電過程中產生的熱量傳導到電池表面，一些對鋰離子電池散熱性能的改進也是在此基礎上進行的。

例如，中國專利公布號CN105576322A，專利公布日為2016年5月11日，公布了一種具有散熱結構的鋰離子動力電池，該發明改進了鋰離子電池的外殼，采用熱電材料和鋁材料制備的散熱殼層代替原來的鋁合金外殼，采用這種散熱殼層可以增進鋰離子電池外殼的散熱性能；又如，中國專利公布號CN104466058A，專利公布日為2015年3月25日，公布了用于解決鋰電芯散熱與安全的電池殼體，該發明提供了一種在殼體側面具有多處散熱凸沿的電池殼體，采用這種電池殼體同樣也增加鋰離子電池外殼的散熱性能。但是鋰離子電池外殼散熱性能不佳只是造成鋰離子電池難散熱的一個次要，其主要原因是鋰離子電池內部，正負極片間的隔膜導熱性能差，使得電池內部產生的熱量難以穿越隔膜傳遞到電池表面，這種情況下無論怎么改進電池外殼的散熱性能，也只是增加鋰離子電池表面部分的散熱性能，無法解決鋰離子電池中心部位的散熱問題，無法在很大程度上改善鋰離子電池的散熱性能。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種加快鋰離子電池內部熱量向外傳遞，并能夠增加鋰離子電池散熱性能的鋰離子動力電池負極片；

本發明還提供了一種制備效率高，散熱效果好的，能夠提高鋰離子動力電池散熱性能的鋰離子動力電池負極片制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種鋰離子動力電池負極片，包括負極集流體、導熱箔和負極片，負極集流體設于負極片的任一側邊，導熱箔設于不同于負極集流體的側邊，負極片的表面設有負極涂層，負極涂層由負極漿料涂覆形成。

作為優選，負極漿料由石墨、導電劑、粘結劑和溶劑制得，石墨、導電劑、粘結劑和溶劑的質量比為95.5：0.2～1.5：2.5～4.8：100～120。

作為優選，負極漿料中導電劑為碳納米管，粘結劑為聚偏氟乙烯，溶劑為N-甲基吡咯烷酮。

作為優選，負極漿料中石墨、導電劑、粘結劑和溶劑的質量比為95.5：0.5：4：115。

現有軟包裝鋰離子動力電池負極片的不足之處在于，極片只有輸出電流的集流體端，無熱量導出端，同時電池內部隔膜導熱性能差，電池內部的熱量難以在負極片-隔膜-正極片-隔膜-負極片為單元的層間縱向方向上傳導，動力鋰離子電池在高倍率充、放電下，電池將產生大量熱量，尤其是電池內部的熱量無法及時傳導至電池外部，從而導致電池電性能惡化，電池循環壽命變差，也增加了安全風險；本發明采用增加負極片的導熱箔片結構，使熱量由電池內部的低效率的縱向傳導，即負極片-隔膜-正極片-隔膜-負極片為單元的層間方向，變為以橫向負極片銅箔為熱傳導的高效散熱方式，可將電池內部各個單元間熱量橫向傳導至電池外部；在動力鋰離子電池充、放電過程中，將電池內部產生的熱量通過導熱箔片結構及時導出至電池外部，避免了鋰電池內部熱量的累積，從而降低動力鋰電池內部溫度，有效提高的動力鋰電池的循環壽命，降低了鋰電池的安全風險。

一種鋰離子動力電池負極片的制備方法，包括以下步驟：

a）負極漿料制備：將粘結劑加入到溶劑中，低速攪拌60～120分鐘，溫度保持在45～60℃制得膠液；將石墨與碳納米管低速預混合30～90分鐘，向其中加入膠液低速預混合90～150分鐘；再在球磨機上球磨20～40分鐘，控制漿料粘度為6000～10000MPa·s，漿料細度控制在15～45微米，固含量控制在39～45%；

b）負極涂覆：在雙面涂布機上，采用間隙涂布方式進行雙面涂布；

c）負極壓片：采用熱壓的方式進行碾壓，壓輥溫度控制在100～130℃，輥壓速度為20～40米/分鐘；

d）負極片沖切成型。