[發明專利]一種鋰離子電池無機陶瓷涂層負極片及其制作方法

在審

• 申請號: 202010178931.6
• 申請日: 2020-03-15
• 公開（公告）號: CN113471404A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 周軍;李國敏
• 申請（專利權）人: 深圳格林德能源集團有限公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/62;H01M4/587;H01M4/1393;H01M10/0525
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

1.一種鋰離子電池無機陶瓷涂層負極片及其制作方法，其特征在于，所述無機陶瓷涂層負極片包括一層集流體、兩層輔料層和兩層無機陶瓷涂層，兩層輔料層附著于集流體的兩個輔料面，兩層無機陶瓷涂層涂覆于兩層輔料層之上。

2.如權利要求1所述的一種鋰離子電池無機陶瓷涂層負極片及其制作方法，其特征在于，所述集流體的厚度為6~25μm，所述兩層輔料層的總面密度為40~240g/m²，所述兩層無機陶瓷涂層的總厚度為2~36μm。

3.如權利要求1所述的一種鋰離子電池無機陶瓷涂層負極片及其制作方法，其特征在于，所述集流體為銅箔；所述輔料層含活性物質、導電劑、增稠劑和粘結劑，其中活性物質為石墨和硬碳，導電劑為SP（導電炭黑），增稠劑為CMC（羧甲基纖維素鈉），粘結劑為SBR（丁苯橡膠），輔料層中各物質的質量百分比為：石墨占比80%~93%，硬碳占比2%~15%，SP（導電炭黑）占比0.8%~2.0%，CMC（羧甲基纖維素鈉）占比1.5%~1.9%，SBR（丁苯橡膠）占比1.5%~2.5%；所述無機陶瓷涂層含無機陶瓷材料、助懸劑和粘結劑，其中無機陶瓷材料為Al₂O₃（三氧化二鋁）或SiO₂（二氧化硅）或ZrO₂（二氧化鋯）中的一種或幾種，助懸劑為CMC（羧甲基纖維素鈉），粘結劑為SBR（丁苯橡膠），無機陶瓷涂層中各物質的質量百分比為：無機陶瓷材料占比78%~91%，CMC（羧甲基纖維素鈉）占比3%~9%，SBR（丁苯橡膠）占比6%~13%。

4.如權利要求3所述的一種鋰離子電池無機陶瓷涂層負極片及其制作方法，其特征在于，所述的活性物質石墨的比表面積為1~3 m²/g，顆粒粒徑分布的D10為4~10μm，D50為12~18μm，D90為20~35μm；所述的活性物質硬碳的比表面積為3~6 m²/g，顆粒粒徑分布的D10為2~6μm，D50為7~12μm，D90為14~22μm；所述的無機陶瓷材料的純度大于99.999%，比表面積為2~8m²/g，粒徑分布范圍為50~900nm。

5.如權利要求1所述的一種鋰離子電池無機陶瓷涂層負極片及其制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步驟：

（1）以去離子水為分散劑，將石墨、硬碳、SP（導電炭黑）、CMC（羧甲基纖維素鈉）和SBR（丁苯橡膠）于攪拌設備中攪拌均勻得到鋰離子電池負極漿料；

（2）將步驟（1）所得鋰離子電池負極漿料涂布于集流體的兩個輔料面并進行烘烤；

（3）將步驟（2）所得負極片進行輥壓，輥壓壓實密度為1.4~1.8g/cm³；

（4）以去離子水為分散劑，將無機陶瓷材料、CMC（羧甲基纖維素鈉）和SBR（丁苯橡膠）于攪拌設備中攪拌均勻得到無機陶瓷涂層漿料并將其涂覆于步驟（3）所得的輥壓后的負極片的兩層輔料層的表面后進行烘烤得到鋰離子電池無機陶瓷涂層負極片。