[發(fā)明專利]一種鋰離子電池負(fù)極極片及其制備方法、鋰離子電池

在審

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• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109560251A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉晶;朱清;陳周昊;陳啟多;鄭丹
• 申請（專利權(quán)）人: 上海力信能源科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/36;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種鋰離子電池負(fù)極極片及其制備方法、鋰離子電池，該鋰離子電池負(fù)極極片，包括銅箔及位于銅箔上、下表面負(fù)極極片，負(fù)極極片的制備過程為：在銅箔表面涂覆負(fù)極漿料，涂覆同時進(jìn)行干燥，對干燥后的負(fù)極漿料進(jìn)行碾壓，即得到負(fù)極極片；一種鋰離子電池負(fù)極極片的制備方法，包括以下步驟：將膠液與負(fù)極活性材料、鈦酸鋰、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑攪拌混合形成負(fù)極漿料；在銅箔上、下表面上涂覆負(fù)極漿料，干燥后的負(fù)極漿料碾壓，得到鋰離子電池負(fù)極極片。本發(fā)明的優(yōu)點是由于在負(fù)極漿料中添加鈦酸鋰，能夠增加石墨負(fù)極的離子電導(dǎo)率，加快Li⁺在負(fù)極中的遷移擴(kuò)散，減少Li⁺在石墨表面與電子的結(jié)合而導(dǎo)致的析鋰，提升鋰離子電池循環(huán)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰離子電池負(fù)極極片及其制備方法、鋰離子電池。

背景技術(shù)

石墨是最常用的鋰離子電池負(fù)極材料，具有高容量、價格低廉、低電壓平臺等優(yōu)點。石墨具有二維層狀結(jié)構(gòu)，層間距離0.335nm，嵌鋰形成嵌鋰化合物，理論比容量達(dá)到370mA·h/g。石墨材料層狀結(jié)構(gòu)決定了鋰離子必須從材料的端面嵌入，并逐漸擴(kuò)散至顆粒內(nèi)部，導(dǎo)致擴(kuò)散路徑較長，而較小的層間距使得鋰離子的擴(kuò)散速率較低，離子電導(dǎo)率較差。此外，當(dāng)極片的面密度提高時，石墨負(fù)極極片表面Li⁺遷移較慢，Li⁺易于與電子結(jié)合在極片表面發(fā)生析鋰，導(dǎo)致嚴(yán)重的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種鋰離子電池負(fù)極極片，以解決Li⁺遷移較慢，易于與電子結(jié)合在極片表面發(fā)生析鋰的技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的之二是提供一種鋰離子電池負(fù)極極片的制備方法。

本發(fā)明的目的之三是提供一種鋰離子電池。

技術(shù)方案：

一種鋰離子電池負(fù)極極片，包括銅箔及位于所述銅箔上、下表面的負(fù)極極片，所述負(fù)極極片的制備過程為：在所述銅箔表面涂覆負(fù)極漿料，單面涂覆的面密度為0.0100～0.0300g/cm²，涂覆同時進(jìn)行干燥，對干燥后的負(fù)極漿料進(jìn)行碾壓，即得到負(fù)極極片；

其中，所述負(fù)極漿料包括以下重量百分比的各組分：增稠劑0.25～0.5％、去離子水40.15～60％、負(fù)極活性材料37.5～49.35％、鈦酸鋰0.05～5％、導(dǎo)電劑0.05～2.5％、粘合劑0.05～2.5％。由于在負(fù)極漿料中添加鈦酸鋰，能夠增加石墨負(fù)極的離子電導(dǎo)率，加快Li⁺在負(fù)極中的遷移擴(kuò)散，在鋰離子電池負(fù)極極片面密度提高的情況下，減少Li⁺在石墨表面與電子結(jié)合而導(dǎo)致的析鋰，從而提升了鋰離子電池的循環(huán)性能、低溫性能以及倍率性能。

在其中一個實施例中，所述負(fù)極活性材料為人造石墨、天然石墨和中間相碳微球中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述粘合劑為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯和丁苯橡膠中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述導(dǎo)電劑為石墨烯、Super-P中的至少一種。

一種鋰離子電池負(fù)極極片的制備方法，包括以下步驟：

1)按照配方量，將增稠劑和去離子水制成膠液；

2)將膠液與負(fù)極活性材料、鈦酸鋰、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑攪拌混合形成負(fù)極漿料；

3)在銅箔上、下表面上涂覆負(fù)極漿料，單面涂覆的面密度為0.0100～0.0300g/cm²，涂覆同時進(jìn)行干燥，干燥后的負(fù)極漿料以1.55～1.70g/cm³的密度碾壓，得到負(fù)極極片，后用裁片機(jī)裁片得到鋰離子電池負(fù)極極片。