一种负极电极膜及应用了该电极膜的锂离子电池的制作方法
【专利摘要】本申请提供一种负极电极膜，含有负极活性物质、导电剂、粘结剂和增稠剂，其特征在于，所述粘结剂在电极膜中的质量百分含量不超过2％；所述粘结剂中含有由苯乙烯单体、丙烯酸酯类单体和丙烯酸类单体形成的聚合物。该负极电极膜中粘结剂含量少，离子导电性能好；该负极电极膜用于锂离子电池中，能够在大倍率快速充电的情况下，避免负极极片的表面析锂，同时具有良好的安全性和循环性能。
【专利说明】一种负极电极膜及应用了该电极膜的锂离子电池
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂离子电池【技术领域】，尤其涉及一种能够大倍率快速充电的锂离子电 池及其负极极片。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池因具有能量密度高、工作电压高、使用寿命长、无记忆效应和环保等优 点，现已成为移动设备的理想电源，并取代了传统电源。随着移动设备的智能化和多功能 化，其功耗急剧增加，对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。
[0003] 自1991年Sony公司开发出石墨体系的锂离子电池，经过20多年的发展，其能量 密度已接近极限。而新的化学体系的开发还有一些关键问题待解决，如硅基负极活性材料 循环后膨胀带来的自身粉化、高电压下正极活性材料的高温循环性能差、电解液在高电压 体系中的稳定性差、正极活性材料与电解液反应产气等。
[0004] 能量密度的提升遇到瓶颈，为提高用户体验，大倍率快充锂离子电池的开发可适 当弥补能量密度的不足。但是当锂离子电池在大倍率下快速充电时，锂离子电池极化严重， 单位面积电流加大，负极很快到达析锂电位，导致从正极扩散到负极的大量锂离子不能及 时被负极接受，从而锂枝晶在负极表面析出，导致锂离子电池的容量快速衰减，并且锂枝晶 容易刺穿隔离膜，造成极大的安全隐患。
[0005] 目前锂离子电池水性负极极片一般采用苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR)作为粘结剂， 该粘结剂具有优异的弹性能力，粘结力好，但导离子性能差，不能实现大倍率快速充电。
【发明内容】
[0006] 根据本申请的一个方面，提供一种负极电极膜，该负极电极膜中粘结剂含量少，离 子导电性能好；该负极电极膜用于锂离子电池中，能够在大倍率快速充电的情况下，避免负 极极片的表面析锂，同时具有良好的安全性和循环性能。
[0007] 所述负极电极膜，含有负极活性物质、导电剂、粘结剂和增稠剂，其特征在于，所述 粘结剂在电极膜中的质量百分含量不超过2% ;所述粘结剂中含有由苯乙烯单体、丙烯酸酯 类单体和丙烯酸类单体形成的聚合物。
[0008] 优选地，所述丙烯酸酯类单体具有式（I)所示化学结构式；所述丙烯酸类单体具 有式（II)所示的化学结构式；
【权利要求】
1. 一种负极电极膜，含有负极活性物质、导电剂、粘结剂和增稠剂，其特征在于，所述粘 结剂在负极电极膜中的质量百分含量不超过2% ;所述粘结剂中含有由苯乙烯单体、丙烯酸 酯类单体和丙烯酸类单体形成的聚合物。
2. 根据权利要求1所述的负极电极膜，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体具有式（I)所 示化学结构式，所述丙烯酸类单体具有式（II)所示的化学结构式：
式（II)中，R3选自氢、碳原子数为1?20的烷基。
3. 根据权利要求1所述的负极电极膜，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体选自丙烯酸 甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯中的至少一种；所述丙烯酸类单体选自丙 烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸中的至少一种。
4. 根据权利要求1所述的负极电极膜，其特征在于，所述苯乙烯单体在总单体中的质 量百分含量为10?40% ;所述丙烯酸酯类单体在总单体中的质量百分含量为50?85% ; 所述丙烯酸类单体在总单体中的质量百分含量为1?10%。
5. 根据权利要求1所述的负极电极膜，其特征在于，所述负极活性物质选自石墨、中间 相碳微球、硬碳、软碳、Li4Ti5O12、锡、娃中的至少一种。
6. 根据权利要求1所述的负极电极膜，其特征在于，所述负极活性物质为天然石墨、人 造石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、Li4Ti5O12、锡、娃中的至少一种。
7. 根据权利要求1所述的负极电极膜，其特征在于，所述导电剂选自导电碳黑、石墨 烯、碳纳米管中的至少一种。
8. 根据权利要求1所述的负极电极膜，其特征在于，所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠 和/或聚丙烯酰胺。
9. 根据权利要求1所述的负极电极膜，其特征在于，所述粘结剂在电极膜中的质量百 分含量为〇. 5?2%。
10. -种锂离子电池，其特征在于，含有权利要求1-9任一项所述的负极电极膜中的至 少一种。
【文档编号】H01M10/0525GK104362348SQ201410624755
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】曹政, 郑强, 王升威, 孙成栋, 申红光, 高潮 申请人:东莞新能源科技有限公司