本发明涉及锂离子电池
技术领域：
，尤其涉及一种浆料及制备方法、负极极片、锂离子电池及其制备方法。
背景技术：
：具有输出电压高、能量密度大、自放电小、无记忆效应、循环性能好、工作温度范围宽，以及对环境友好等优点的锂离子电池，已广泛应用于便携式电子产品及消费类电子产品中，而且近年来伴随着电动汽车的发展而其技术得以快速发展。锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液材料组成。其中，正负极材料对电池的性能起到至关重要的影响。目前，受限于主体材料的性能达不到动力电池对于能量密度和续航里程的要求，诸多细分领域都对电池的倍率性能和快速充电性能提出了更迫切的要求。目前现有负极材料体系动力学性能较差，充电速度较慢，脱嵌锂速度较慢，无法满足电芯产品对于充电时间的要求，其中的原因，很大部分是负极极片上的涂覆层电学性能造成的。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供了一种浆料及制备方法、负极极片、锂离子电池，本浆料涂覆在负极金属箔片上形成负极极片，用该负极极片组装的锂离子电池具有非常快的充电速度。一种浆料，所述浆料按质量分数包括：浆体46-54％水46-54％；所述浆体按质量分数包括：优选地，所述氢氧化铝包覆石墨通过石墨与铝盐溶液采用水热合成法，制备包覆石墨，然后用纯水反复清洗，直至滤液呈中性，再经微波干燥得到氢氧化铝包覆石墨。优选地，所述石墨负极的d50为6-15μm，比表面积为0.8-1.6m2/g，振实密度为大于等于0.6g/cm3；所述铝盐溶液为氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、硅酸铝以及硫化铝中的一种或多种；所述氢氧化铝包覆石墨的氢氧化铝包覆量为石墨用量的1-5wt％。优选地，所述导电剂为碳黑、乙炔黑、导电石墨、碳纳米管、导电炭纤维以及石墨烯中的一种或多种。优选地，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。优选地，所述粘结剂为丁苯橡胶乳液、苯丙乳液、聚丙烯酸以及聚丙烯腈多元共聚物乳液中的一种。一种浆料的制备方法，方法包括：将氢氧化铝包覆石墨、导电剂、增稠剂以及粘结剂加入至水中，搅拌速度为2500-4000r/min，搅拌200-280min。一种负极极片，包括铜箔以及上述的浆料，所述浆料涂覆在铜箔上。优选地，所述铜箔厚度为8-12μm。一种锂离子电池，包括三元正极片、隔膜、电解液以及上述的负极极片，负极过量为1.15-1.2。本发明提供了一种浆料及制备方法、负极极片、锂离子电池，本浆料涂覆在负极金属箔片上形成负极极片，用该负极极片组装的锂离子电池具有非常快的充电速度；浆料改善了极片与电解液界面的浸润性，提高了界面处的保液能力，增加了界面吸液效果，改善了锂离子的界面反应阻抗，从而有效地改善了石墨材料的嵌锂动力学特性，减小充电极化；另外，由于阻抗的降低，电芯的低温充电性能、倍率性能得到相应地优化，特别是在锂离子电池快速充电能力以及缩短充电时间等方面上有明显地提升。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。一种浆料，浆料按质量分数包括：浆体46-54％水46-54％；所述浆体按质量分数包括：其中，氢氧化铝包覆石墨通过石墨与铝盐溶液采用水热合成法，制备包覆石墨，然后用纯水反复清洗，直至滤液呈中性，再经微波干燥得到氢氧化铝包覆石墨。其中，石墨为人造石墨，其包覆软碳且具有一次颗粒，石墨的d50为6-15μm，比表面积为0.8-1.6m2/g，振实密度为大于等于0.6g/cm3；铝盐溶液为氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、硅酸铝以及硫化铝中的一种或多种；氢氧化铝包覆石墨的氢氧化铝包覆量为石墨用量的1-5wt％。导电剂采用碳黑、乙炔黑、导电石墨、碳纳米管、导电炭纤维以及石墨烯中的一种或多种；增稠剂采用羧甲基纤维素钠；粘结剂采用丁苯橡胶乳液、苯丙乳液、聚丙烯酸以及聚丙烯腈多元共聚物乳液中的一种。一种浆料的制备方法，方法包括：将氢氧化铝包覆石墨、导电剂、增稠剂以及粘结剂加入至水中，搅拌速度为2500-4000r/min，搅拌200-280min，即可得到浆料。一种负极极片，包括铜箔以及上述的浆料，将上述的浆料涂覆在铜箔上，经干燥得到负极极片；然后还可对负极极片进行辊压、模切得到可装配的负极极片；一般地，选用的铜箔厚度为8-12μm。一种锂离子电池，包括三元正极片、隔膜、电解液以及上述的负极极片，负极过量为1.15-1.2。其中，三元正极片为常用的镍钴锰酸锂材料(镍钴锰三元素的比例可以为1:1:1、4:2:4、5:2:3、6:2:2以及8:1:1等)，d50为4-12μm。具体实施例1一种浆料，浆料按质量分数包括：浆体46％水54％；所述浆体按质量分数包括：其中，氢氧化铝包覆石墨通过石墨与al2(so4)3溶液采用水热合成法，制备包覆石墨，然后用纯水反复清洗，直至滤液呈中性，再经微波干燥得到氢氧化铝包覆石墨。其中，石墨的d50为8μm，比表面积为1.6m2/g，振实密度为1g/cm3；氢氧化铝包覆石墨的氢氧化铝包覆量为石墨用量的1.3wt％。一种浆料的制备方法，方法包括：将氢氧化铝包覆石墨、乙炔黑、羧甲基纤维素钠以及聚丙烯酸加入至水中，搅拌速度为4000r/min，搅拌200min，即可得到浆料。一种负极极片，包括铜箔以及上述的浆料，将上述的浆料涂覆在铜箔上，经干燥得到负极极片；然后还可对负极极片进行辊压、模切得到可装配的负极极片；一般地，选用的铜箔厚度为8μm。一种锂离子电池，包括三元正极片、隔膜、电解液以及上述的负极极片，负极过量为1.15。其中，三元正极片为常用的镍钴锰酸锂材料(镍钴锰三元素的比例为1:1:1)，d50为5μm。具体实施例2一种浆料，浆料按质量分数包括：浆体52％水48％；所述浆体按质量分数包括：其中，氢氧化铝包覆石墨通过石墨与al(no3)3溶液采用水热合成法，制备包覆石墨，然后用纯水反复清洗，直至滤液呈中性，再经微波干燥得到氢氧化铝包覆石墨。其中，石墨的d50为7μm，比表面积为1.4m2/g，振实密度为0.88g/cm3；氢氧化铝包覆石墨的氢氧化铝包覆量为石墨用量的1.5wt％。一种浆料的制备方法，方法包括：将氢氧化铝包覆石墨、炭黑、羧甲基纤维素钠以及苯丙乳液加入至水中，搅拌速度为3600r/min，搅拌220min，即可得到浆料。一种负极极片，包括铜箔以及上述的浆料，将上述的浆料涂覆在铜箔上，经干燥得到负极极片；然后还可对负极极片进行辊压、模切得到可装配的负极极片；一般地，选用的铜箔厚度为10μm。一种锂离子电池，包括三元正极片、隔膜、电解液以及上述的负极极片，负极过量为1.2。其中，三元正极片为常用的镍钴锰酸锂材料(镍钴锰三元素的比例为5:2:3)，d50为6μm。具体实施例3一种浆料，浆料按质量分数包括：浆体54％水46％；所述浆体按质量分数包括：其中，氢氧化铝包覆石墨通过石墨与alcl3溶液采用水热合成法，制备包覆石墨，然后用纯水反复清洗，直至滤液呈中性，再经微波干燥得到氢氧化铝包覆石墨。其中，石墨的d50为7μm，比表面积为1.4m2/g，振实密度为0.88g/cm3；氢氧化铝包覆石墨的氢氧化铝包覆量为石墨用量的2wt％。一种浆料的制备方法，方法包括：将氢氧化铝包覆石墨、乙炔黑、羧甲基纤维素钠以及聚丙烯腈多元共聚物乳液加入至水中，搅拌速度为2500r/min，搅拌280min，即可得到浆料。一种负极极片，包括铜箔以及上述的浆料，将上述的浆料涂覆在铜箔上，经干燥得到负极极片；然后还可对负极极片进行辊压、模切得到可装配的负极极片；一般地，选用的铜箔厚度为8μm。一种锂离子电池，包括三元正极片、隔膜、电解液以及上述的负极极片，负极过量为1.18。其中，三元正极片为常用的镍钴锰酸锂材料(镍钴锰三元素的比例为4:2:4)，d50为8μm。具体实施例4一种浆料，浆料按质量分数包括：浆体48％水52％；所述浆体按质量分数包括：其中，氢氧化铝包覆石墨通过石墨与硅酸铝溶液采用水热合成法，制备包覆石墨，然后用纯水反复清洗，直至滤液呈中性，再经微波干燥得到氢氧化铝包覆石墨。其中，石墨的d50为13μm，比表面积为1m2/g，振实密度为0.9g/cm3；氢氧化铝包覆石墨的氢氧化铝包覆量为石墨用量的4wt％。一种浆料的制备方法，方法包括：将氢氧化铝包覆石墨、碳纳米管、导电炭纤维、羧甲基纤维素钠以及丁苯橡胶乳液加入至水中，搅拌速度为2800r/min，搅拌260min，即可得到浆料。一种负极极片，包括铜箔以及上述的浆料，将上述的浆料涂覆在铜箔上，经干燥得到负极极片；然后还可对负极极片进行辊压、模切得到可装配的负极极片；一般地，选用的铜箔厚度为11μm。一种锂离子电池，包括三元正极片、隔膜、电解液以及上述的负极极片，负极过量为1.16。其中，三元正极片为常用的镍钴锰酸锂材料(镍钴锰三元素的比例为6:2:2)，d50为12μm。具体实施例5一种浆料，浆料按质量分数包括：浆体49％水51％；所述浆体按质量分数包括：其中，氢氧化铝包覆石墨通过石墨与硫化铝溶液采用水热合成法，制备包覆石墨，然后用纯水反复清洗，直至滤液呈中性，再经微波干燥得到氢氧化铝包覆石墨。其中，石墨的d50为15μm，比表面积为1.6m2/g，振实密度为0.9g/cm3；氢氧化铝包覆石墨的氢氧化铝包覆量为石墨用量的5wt％。一种浆料的制备方法，方法包括：将氢氧化铝包覆石墨、石墨烯、增稠剂以及苯丙乳液加入至水中，搅拌速度为3200r/min，搅拌240min，即可得到浆料。一种负极极片，包括铜箔以及上述的浆料，将上述的浆料涂覆在铜箔上，经干燥得到负极极片；然后还可对负极极片进行辊压、模切得到可装配的负极极片；一般地，选用的铜箔厚度为12μm。一种锂离子电池，包括三元正极片、隔膜、电解液以及上述的负极极片，负极过量为1.17。其中，三元正极片为常用的镍钴锰酸锂材料(镍钴锰三元素的比例为8:1:1)，d50为12μm。将实施例1-5制得的浆料，并按上述方法制得负极极片，以及由此负极极片得到的锂离子电池；与现有采用未经氢氧化铝的石墨形成的浆料，并按上述同样的方法制得负极极片，以及由此负极极片得到的锂离子电池进行性能对比，做为对比例1。其中，在2c快充上，进行恒流比测试、充电时间测试(充电到90％的时间)以及在低温下充电析锂测试，测试结果如下：组别恒流比(％)充电时间(min)析锂情况(-20℃)具体实施例18025不析锂具体实施例28223不析锂具体实施例38520不析锂具体实施例48422不析锂具体实施例58718不析锂对比例17530析锂由上表可知，实施例1-5的锂离子电池相较于现有锂离子电池在横流比上有较大幅度的提高，最大可以达到87％，充电时间大大节省，最多可节省12min，且在-20℃环境下，不会有锂析出。本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本文进行了详细的介绍，应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。当前第1页12