[發明專利]鋰離子電池負極材料、鋰離子電池負極片及其制備方法和鋰離子電池

在審

• 申請號: 201810069407.8
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108172837A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 崔燕;陳家輝;薛建軍
• 申請（專利權）人: 廣州鵬輝能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 孫海杰

本發明提供了一種鋰離子電池負極材料、鋰離子電池負極片及其制備方法和鋰離子電池，涉及電極材料技術領域，所述鋰離子電池負極材料包括負極活性物質、粘合劑和導電劑，所述粘合劑包括聚丙烯酰胺類粘合劑；緩解了傳統的鋰離子電池負極材料采用丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉作為粘合劑，循環壽命較低的技術問題，達到了采用包括聚丙烯酰胺類粘合劑的粘合劑代替丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉作為粘合劑，在電解液中無溶脹現象，改善了低溫性能，延長了鋰離子電池循環壽命的技術效果。

技術領域

本發明涉及電極材料制備方法技術領域，尤其是涉及一種鋰離子電池負極材料、鋰離子電池負極片及其制備方法和鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池自上世紀九十年代實現規模化生產以來，以其高體積能量比、高重量能量比、高電壓、低放電率、無記憶效應和長循環壽命等優點被廣泛應用于各個領域。

傳統的鋰離子電池負極材料采用丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉作為粘合劑，由于上述粘合劑在電解液中存在溶脹現象，導致溶脹后的丁苯橡膠對負極活性物質的粘接力下降，鋰離子電池循環時，負極活性物質極易脫落，鋰離子電池循環壽命降低。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰離子電池負極材料，以緩解傳統的鋰離子電池負極材料采用丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉作為粘合劑，粘合劑在電解液中存在溶脹，導致負極活性物質極易脫落，鋰離子電池循環壽命降低的技術問題。

本發明提供的鋰離子電池負極材料，包括負極活性物質、粘合劑和導電劑，所述粘合劑包括聚丙烯酰胺類粘合劑。

進一步的，所述粘合劑還包括聚丙烯酸、聚四氟乙烯、聚偏氯乙烯、可溶性聚四氟乙烯、丁苯橡膠、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、丙烯腈共聚物、海藻酸鈉、殼聚糖和殼聚糖衍生物中的至少一種。

進一步的，所述聚丙烯酰胺類粘合劑為丙烯酰胺類嵌段共聚物；

優選地，所述丙烯酰胺類嵌段共聚物的數均分子量為100-2200萬；

優選地，所述丙烯酰胺類嵌段共聚物包括丙烯酰胺單體單元聚合物嵌段和乙烯醇單體單元共聚物嵌段；

優選地，所述丙烯酰胺類嵌段共聚物還包括丙烯酸酯單體單元聚合物嵌段；

優選地，所述丙烯酰胺單體單元聚合物嵌段占所述丙烯酰胺類嵌段共聚物的50-80wt％。

進一步的，所述負極活性物質選自人造石墨、天然石墨、硅碳、鈦酸鋰、石墨烯、錫氧化物、錫基復合氧化物、錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金或鎂基合金中的至少一種。

進一步的，所述導電劑選自石墨、碳黑、乙炔黑、石墨烯、碳纖維和碳納米管中的至少一種。

進一步的，所述粘合劑占所述鋰離子電池負極材料1.5-25wt％，且聚丙烯酰胺類粘合劑不低于粘合劑1wt％。

本發明的目的之二在于提供一種鋰離子電池負極片，包括上述鋰離子電池負極材料和集流體，所述鋰離子電池負極材料涂覆于所述集流體上。

進一步的，所述集流體為銅箔或銅合金箔。

本發明的目的之三在于提供上述鋰離子電池負極片的制備方法，包括如下步驟：

(a)將上述鋰離子電池負極材料分散在水中，制得鋰離子電池負極漿料；

(b)將鋰離子電池負極漿料涂覆在集流體上，再進行干燥和輥壓，即制得鋰離子電池負極材料。

本發明的目的之四在于提供一種包括上述鋰離子電池負極材料或上述鋰離子電池負極片的鋰離子電池。