一种负极片的制备方法、负极片及锂离子电池与流程

1.本发明属于二次锂离子电池技术领域，具体涉及一种电极极片的制备方法、电池的制备方法、电极极片及电池。


背景技术：

2.锂离子电池已经广泛应用于3c类电子设备、电动汽车、空间卫星等领域。随着锂离子电池应用领域的不断发展，各行业对锂离子电池的比能量及快充性能提出了更高的要求。既要保证电池比能量，又要提高电池的快充性能。
3.目前市场上能够满足高比能条件的负极一般为高容量石墨和硅负极，硅负极具有较高容量，但是其导电性差，因此快充性能较差，而石墨为了满足高比能的需求，需提高压实密度，而高压下，电极在充电过程中极化较大，快充性能较差。因此，需进行高比能快充性能的负极片的开发。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术存在的不足，提出一种负极片的制备方法、负极片及锂离子电池，该申请使用羧甲基纤维素锂作为粘结剂，使得负极阻抗更低，快充下极化更小，电池寿命更好。
5.本发明的第一目的是提供一种负极片的制备方法，包括。
6.s1、选取粒径d50的石墨、导电剂、羧甲基纤维素锂、sbr水溶液、去离子水；
7.s2、将石墨、sp导电剂进行干混搅拌10min；加入羧甲基纤维素锂溶液、碳纳米管溶液进行高速搅拌；加入sbr进行低速搅拌；得到负极浆料；
8.s3、将所述负极浆料涂覆在厚度为6～10um的铜箔上，干燥后得到锂离子电池负极片。
9.优选地：所述石墨为硬碳包覆石墨、软包包覆石墨、天然石墨中的一种或多种，粒径d50为6～16um，石墨质量百分比为92％～95％。
10.优选地：所述导电剂为炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种，质量百分比为2.5％～5％。
11.优选地：所述羧甲基纤维素锂的质量百分比为1％～2％；
12.优选地：所述sbr质量百分比为1％～2.5％。
13.优选地：电极涂覆量为28～40mg/cm2，电极压实密度为1.4～1.65g/cm3。
14.本发明的第二目的是提供一种负极片，由上述负极片的制备方法制备得到。
15.本发明的第三目的是提供一种锂离子电池，采用了上述制备方法得到的负极片。
16.本技术的有益效果是：
17.本发明的高比能快充型锂离子电池极片。能够使电池在具有较高比能的基础上，使电池具有3～6c的快速充电能力，且该快充电池具有长寿命特性，能够用于电动汽车、无人机等领域。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1为本发明优选实施例的循环测评图；
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
21.需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
23.请参阅图1；
24.一种负极片的制备方法，包括以下步骤：
25.(1)选取粒径d50为6～16um的石墨、导电剂、羧甲基纤维素锂、sbr水溶液、去离子水；
26.(2)将石墨、sp导电剂进行干混搅拌10min；加入羧甲基纤维素锂溶液、碳纳米管溶液进行高速搅拌；加入sbr进行低速搅拌；得到负极浆料；
27.(3)将所述浆料涂覆在厚度为6～10um的铜箔上，干燥后得到锂离子电池负极片。
28.其中：所述石墨为硬碳包覆石墨、软包包覆石墨、天然石墨中的一种或几种，d50为6～16um，石墨质量百分比为92％～95％；
29.所述导电剂为炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种，质量百分比为2.5％～5％；
30.所述羧甲基纤维素锂质量百分比为1％～2％；
31.所述sbr质量百分比为1％～2.5％。
32.所述电极涂覆量为28～40mg/cm2，电极压实密度为1.4～1.65g/cm3。
33.实施例1
34.一种负极片，包括石墨、导电剂、粘结剂。负极片由以下质量百分比的材料组成：负极活性材料93％、羧甲基纤维素锂1.3％，丁苯橡胶1.7％、导电剂4％。负极活性材料为d50为12um的硬碳包覆石墨。
35.在本实施例中，负极导电剂sp和碳纳米管的质量百分比为75％：25％。
36.在本实施例中，负极涂覆量为33mg/cm2，电极压实密度为1.6g/cm3。
37.在本实施例中，铜箔集流体厚度为10um。
38.实施例2
39.一种负极片，包括石墨、导电剂、粘结剂。负极片由以下质量百分比的材料组成：负极活性材料93％、羧甲基纤维素锂1.3％，丁苯橡胶1.7％、导电剂4％。负极活性材料为d50为16um的硬碳包覆石墨。
40.在本实施例中，负极导电剂sp和碳纳米管的质量百分比为75％：25％。
41.在本实施例中，负极涂覆量为30mg/cm2，电极压实密度为1.6g/cm3。
42.在本实施例中，铜箔集流体厚度为10um。
43.实施例3
44.一种锂离子电池快充性能的负极片，包括石墨、导电剂、粘结剂、。负极片由以下质量百分比的材料组成，负极活性材料92％、羧甲基纤维素锂2％，丁苯橡胶2.5％、导电剂3.5％。负极活性材料为d50为12um的硬碳包覆石墨。
45.在本实施例中，负极导电剂sp和碳纳米管的质量百分比为58％：42％。
46.在本实施例中，负极涂覆量为30mg/cm2，电极压实密度为1.6g/cm3。
47.在本实施例中，铜箔集流体厚度为8um。
48.实施例4
49.一种负极片，包括石墨、导电剂、粘结剂。负极片由以下质量百分比的材料组成：负极活性材料93％、羧甲基纤维素锂1％，丁苯橡胶1％、导电剂5％。
50.在本实施例中，负极活性材料由d50为6um和d50为16um的人造石墨以2：1的质量百分比混合；
51.在本实施例中，负极导电剂sp和碳纳米管的质量百分比为80％：20％。
52.在本实施例中，负极涂覆量为28mg/cm2，电极压实密度为1.4g/cm3；
53.在本实施例中，铜箔集流体厚度为10um。
54.实施例5
55.一种负极片，包括石墨、导电剂、粘结剂。负极片由以下质量百分比的材料组成：负极活性材料95％、羧甲基纤维素锂1％，丁苯橡胶1.5％、导电剂2.5％。负极活性材料为d50为12um的硬碳包覆石墨。
56.在本实施例中，负极导电剂sp和碳纳米管的质量百分比为50％：50％。
57.在本实施例中，负极涂覆量为40mg/cm2，电极压实密度为1.65g/cm3；
58.在本实施例中，铜箔集流体厚度为6um。
59.一种锂离子电池，采用了上述制备方法得到的负极片。
60.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。