负极极片、其制备方法及锂离子电池与流程

本发明涉及锂离子电池制造领域，具体而言，涉及一种负极极片、其制备方法及锂离子电池。

背景技术：

1、锂离子电池负极也决定了电池性能的优劣，石墨负极是目前研究最多的材料，其储量大、成本低，并且具有规则的分层结构，可以进行锂离子的脱嵌反应。目前提高电池的倍率性能和导电性通常需要添加石墨烯或者大量碳纳米管，这样生产成本高，且活性物质占比下降，导致最终的能量密度低。

2、鉴于上述问题的存在，需要开发一种在不增加原料与配方成本基础上即可实现电池的高导电性、高能量密度的负极极片的制备方法。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种负极极片、其制备方法及锂离子电池，以解决现有方法制得的负极极片无法同时满足倍率性好、导电性优异和能量密度高的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种负极极片的制备方法，负极极片的制备方法包括：将负极浆料涂布在集流体的一侧表面，得到含负极浆料层的集流体，负极浆料包括导电剂、负极活性物质、粘结剂和溶剂；对含负极浆料层的集流体进行尖端放电，以使负极活性物质与导电剂沿电场方向排布，干燥处理后得到负极极片。

3、进一步地，尖端放电的过程中，环境的相对湿度为20～70％，击穿电压为5000～18000v/cm，频率为0.2～3hz。

4、进一步地，尖端放电的过程中，环境的相对湿度为35～60％，击穿电压为8000～12000v/cm，频率为0.5～2hz。

5、进一步地，尖端放电的过程中，放电尖端与含负极浆料层的集流体之间的距离为0.5～10mm。

6、进一步地，放电尖端与含负极浆料层的集流体之间的距离为0.5～7mm。

7、进一步地，负极浆料包括导电剂、负极活性物质、粘结剂和增稠剂及溶剂，其中负极活性物质选自天然石墨、人造石墨和复合石墨组成的组中的一种或多种。

8、进一步地，导电剂、负极活性物质、粘结剂和增稠剂及溶剂的重量比为(0.5～5):(90～98):(0.4～3):(0.5～3):(0.8～1.5)。

9、进一步地，干燥处理的温度为40～80℃，处理时间为0.5～5min。

10、本申请的第二方面还提供了一种负极极片，包括集流体和设置在集流体上的负极浆料层，负极极片由上述负极极片的制备方法制得。

11、本申请的第三方面还提供了一种锂离子电池，锂离子电池包含上述负极极片。

12、应用本发明的技术方案，负极浆料涂布在集流体的一侧表面，以在集流体的表面形成负极浆料层；由于金属材质的集流体和负极活性材料均具有良好的导电性，因而相比于其他电场作用，将其进行尖端放电能够使负极浆料层中的导电剂和负极活性物质形成特殊的排列结构。经过干燥处理后上述结构能够固化定型。采用上述方法不仅能够提升电池的导电性和能量密度及倍率性能，还能够不增加原料与配方的成本。

技术特征：

1.一种负极极片的制备方法，其特征在于，所述负极极片的制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述尖端放电的过程中，环境的相对湿度为20～70％，击穿电压为5000～18000v/cm，频率为0.2～3hz。

3.根据权利要求2所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述尖端放电的过程中，环境的相对湿度为35～60％，击穿电压为8000～12000v/cm，频率为0.5～2hz。

4.根据权利要求2或3所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述尖端放电的过程中，放电尖端与所述含负极浆料层的集流体之间的距离为0.5～10mm。

5.根据权利要求4所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述放电尖端与所述含负极浆料层的集流体之间的距离为0.5～7mm。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述负极浆料包括导电剂、负极活性物质、粘结剂和增稠剂及溶剂，其中所述负极活性物质选自天然石墨、人造石墨和复合石墨组成的组中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述导电剂、所述负极活性物质、所述粘结剂和所述增稠剂及所述溶剂的重量比为(0.5～5):(90～98):(0.4～3):(0.5～3):(0.8～1.5)。

8.根据权利要求6所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述干燥处理的温度为40～80℃，处理时间为0.5～5min。

9.一种负极极片，包括集流体和设置在所述集流体上的负极浆料层，其特征在于，所述负极极片由权利要求1至8中任一项所述的负极极片的制备方法制得。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含权利要求9所述的负极极片。

技术总结
本发明提供了一种负极极片、其制备方法及锂离子电池。负极极片的制备方法包括：将负极浆料涂布在集流体的一侧表面，得到含负极浆料层的集流体，负极浆料包括导电剂、负极活性物质、粘结剂和溶剂；对含负极浆料层的集流体进行尖端放电，以使负极活性物质与导电剂沿电场方向排布，干燥处理后得到负极极片。采用上述方法不仅能够提升电池的导电性和能量密度及倍率性能，还能够不增加原料与配方的成本。

技术研发人员：王占洲,蒋易晟,张昊阳
受保护的技术使用者：横店集团东磁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14