一种锂离子二次电池负极极片及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于裡离子二次电池领域，特别设及一种裡离子二次电池负极极片及制备 方法。
【背景技术】
[0002] 裡离子电池是一种大容量、高功率、放电电压高的电池，其主要应用于小型设备 上，特别是移动电话、手提电脑、便携式电动工具。裡离子电池一般是由电池盖板组件、电池 壳体、电解液W及由正、负极极片和隔膜纸卷绕成的电池单元组成。其中正极活性物质均匀 地涂在正极极片上，负极活性物质也相应均匀地涂在负极极片上面。裡离子电池的电极制 造，正极浆料由粘结剂、导电剂、正极材料等组成；负极浆料则由粘结剂、石墨碳粉等组成。 正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等 一系列工艺过程，而且在该个过程中都伴随着温度、粘度、环境等变化。在正、负极浆料中， 颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接影响到裡离子在电池两极间的运动，因此在裡离子 电池生产中各极片材料的浆料的混合分散至关重要，浆料分散质量的好坏，直接影响到后 续裡离子电池生产的质量及其产品的性能。
[0003] 近年来，裡离子电池的研究和开发取得了可喜的成绩，特别是负极性能的改善和 电解质体系的开发都取得了很大成果，但裡离子电池的安全性能及电池容量提升等的研究 显得相对滞后，已成为制约裡离子电池市场和应用领域拓展的瓶颈。该主要是由于极片中 的胶黏剂在时间长了之后发生老化或者在刚开始制作极片的时候本身粘结力不够强，使得 活性物质和集流体分开，刺穿隔膜纸，造成短路。
[0004] 目前裡离子电池水性负极极片一般都是用SBR(了苯橡胶）作为粘结剂的，迫切需 要开发新的胶黏剂技术，W解决水性负极极片容易出现掉料，年漉等问题。裡离子电池的负 极是将负极活性物质、粘结剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜巧两侧，经干燥、 滚压而成。裡离子电池能否成功制成，关键在于能否制备出可逆地脱/嵌裡离子电池的负 极材料。现有裡离子二次电池采用普通型SBR(了苯橡胶）作为粘结剂，粘结剂SBR(了苯 橡胶）在负极极片中含量影响裡电池中其他物质的比例，对电池容量、电阻也有影响。
【发明内容】
[0005] 为解决现有的裡离子负极极片电池容量不高、电阻大的缺陷，本发明提供一种裡 离子二次电池负极极片，通过使用改性的SBR(了苯橡胶），并使用改进的负极配方，负极活 性物质含量比例变大，提高了电池容量，减小电阻，该裡离子二次电池负极极片的制备方法 包括如下操作步骤：
[0006] (1)将增稠剂CMC(駿甲基纤维素钢）和水溶剂按照重量百分比1.5%~2%、 98%~98. 5%进行混合，用裡电揽拌机设置公转转速20化，自转转速20化，揽拌3个小时， 环境参数为温度15-35 °C，湿度《80%。
[0007] 似加入导电剂SP(炭黑），揽拌机设置公转转速30Hz，自转转速35Hz，抽真空 至-0. 08MPa再揽拌1个小时，环境参数为温度15-35°c，湿度《80%。
[000引 （3)加入活性物质石墨混合物，揽拌机设置公转转速30化，自转转速30化，抽真空 至-0. 08MPa再揽拌2. 5小时，环境参数为温度15-35°C，湿度《80%。
[0009] (4)再加入SBR(了苯橡胶），抽真空至-0.OSMI^a继续揽拌1小时，揽拌机设置公 转转速20化，自转转速20化，最后加入剩余5 % -10 %的水溶剂，用粘度计进行测量，调节到 浆料粘度在2000-3000mPa.S，浆料按设计型号经过涂布、漉压、分切为所需要尺寸的裡离子 二次电池负极极片，环境参数为温度15-35°C，湿度《80%。
[0010] 进一步的，所述SBR(了苯橡胶）购于JSR株式会社，产品全称了二締苯己締橡胶 (了苯橡胶），型号T畑102A。
[0011] 更进一步的，所述石墨混合物为天然石墨和人造石墨的混合物，两者比例可从 80 : 20到1 : 100进行调整。
[0012] 由W上方法制成的裡离子二次电池负极极片，所述极片所含组分重量百分比为： [001 引
【主权项】
1. 一种锂离子二次电池负极极片的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： (1) 将增稠剂羧甲基纤维素钠、水溶剂按照重量百分比1. 5%~2%、98%~98. 5%进 行混合，用锂电搅拌机设置公转转速20Hz，自转转速20Hz，搅拌3个小时，环境参数为温度 15-35°C，湿度彡 80%。 (2) 加入导电剂炭黑，搅拌机设置公转转速30Hz，自转转速35Hz，抽真空至-0. 08MPa再 搅拌1个小时，环境参数为温度15-35°C，湿度< 80%。 (3) 加入活性物质石墨混合物，搅拌机设置公转转速30Hz，自转转速30Hz，抽真空 至-0. 08MPa再搅拌2. 5小时，环境参数为温度15-35°C，湿度彡80%。 (4) 再加入丁苯橡胶，抽真空至-0. 08MPa继续搅拌1小时，搅拌机设置公转转速20Hz， 自转转速20Hz，用粘度计进行测量，加入适量水调节到浆料粘度在2000-3000mPa.s，浆料 按设计型号经过涂布、辊压、分切为所需要尺寸的锂离子二次电池负极极片，环境参数为温 度 15-35°C，湿度< 80%。
2. 根据权利要求1所述锂离子二次电池负极极片的制备方法，其特征在于：所述丁苯 橡胶购于JSR株式会社，产品全称丁二烯苯乙烯橡胶（丁苯橡胶），型号TRD102A。
3. -种锂离子二次电池负极极片，其特征在于：负极极片采用权利要求1至3中所述 方法制得，所述极片的组分重量百分比为：石墨混合物95. 9~96. 9%、炭黑0. 8~1. 2%、 羟甲基纤维素钠1. 5~1. 8%、丁苯橡胶0. 8~I. 1%。
4. 根据权利要求4所述的锂离子二次电池负极极片，其特征在于：所述石墨混合物为 天然石墨和人造石墨的混合物，两者比例可从80 : 20到1 : 100进行调整。
【专利摘要】本发明涉及一种锂离子二次电池负极极片及制备方法，通过在粘结剂丁苯橡胶分子表面嫁接官能团，减小丁苯橡胶分子粒径为75-85nm，使丁苯橡胶粘结剂具有良好的粘附性、分散性、稳定性，并采用特殊负极配方，所述负极极片所含组分重量百分比为：石墨混合物95.9～96.9％、炭黑0.8～1.2％、羟甲基纤维素钠1.5～1.8％、丁苯橡胶0.8～1.1％，制得的锂离子二次电池负极极片，提高了电池容量、减小电池电阻。
【IPC分类】H01M4-04, H01M4-139, H01M4-13, H01M4-62
【公开号】CN104766944
【申请号】CN201510147521
【发明人】彭卓, 刘恩新
【申请人】深圳市斯盛能源股份有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月30日