负极浆料及制备方法、负极和锂电池与流程

本发明属于锂电池领域，具体涉及一种负极浆料及制备方法、负极和锂电池。

背景技术：

1、目前极端气候的情况不断发生，对人类的生命和安全造成了很大的威胁，目前我国提出的碳达峰和碳中和目标，对二氧化碳的排放有严格要求，锂离子电池的环境友好型，新能源汽车是替换燃油车的有效方式；目前传统的锂离子电池存在续航里程短，充电时间长，低温环境对续航里程影响较大。

2、传统的负极材料采用常规sbr和cmc复合作为水性负极的粘结力，虽然cmc的在负极石墨中在浆料中有良好的分散性，但sbr其疏水性，在负极涂覆过程中会导致sbr上浮，粘结力降低，导致负极极片制成电池电性能下降，影响电池安全。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种极浆料及制备方法、负极和锂电池。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种负极浆料，包括负极浆料主体，所述的负极浆料主体包括下述质量份组分：活性材料85-98份，导电剂0.5-6份，粘结剂1.5-9份。

4、优选的，所述的活性材料包括下述质量份组分76.96-96.2份以及硅基0-19.24份；优选的，包括下述质量份组分76.96以及硅基19.24份。

5、优选的，所述的粘结剂包括下述质量份组分：cmc胶液0.3-1份，paa胶液0-1.5份以及sbr胶液0.5-1.7份；优选的，所述的粘结剂包括下述质量份组分：cmc胶液1份，paa胶液0.8份以及sbr胶液1份。

6、优选的，还包括助速剂，所述的助速剂与负极浆料主体的质量比为0.4-1:100；优选的，助速剂与负极浆料主体的质量比为0.6:100。

7、优选的，所述的助速剂为1,4-丁二醇，碳酸乙烯酯，n-甲基吡咯烷酮中的一种或者至少两种混合。

8、本申请还包括一种所述的负极浆料的制备方法，包括下述步骤：加入活性材料和导电剂，然后加入粘结剂，加水调节粘度控制在1800-3000cp；固含量控制在40-50％；最后加入助速剂。

9、本发明还包括一种负极，采用下述方式制备：将所述的负极浆料涂覆到负极集流体；优选的，所述的负极集流体为双光铜箔或者涂炭铜箔。

10、优选的采用双层涂覆工艺；

11、靠近负极集流体的负极涂层为里层涂层，远离负极集流体的负极涂层为外层涂层；

12、里层涂层的里层浆料包括下述质量份组分：导电剂65-75份，粘结剂25-35份，里层浆料的固含量为15-20％；优选的，导电剂70份，粘结剂30份，里层浆料的固含量为18％；优选的，内层浆料中还包括0.5-1份分散剂；

13、外层涂层的外层浆料包括下述质量份组分：导电剂75-85份，粘结剂25-35份，外层浆料的固含量为20-30％；优选的，导电剂80份，粘结剂20份，外层浆料的固含量为25％；优选的，外层浆料中还包括1-2份分散剂；

14、优选的，所述的导电剂为super-p，cnt碳纳米管，石墨烯浆料的组合物，三者质量比为1:1:2；

15、优选的，所述的分散剂为2-甲氧基-1-乙酸丙酯、碱木质素、二嵌段共聚物和三嵌段共聚物的一种或几种；

16、优选的，里层涂层的厚度、外层涂层的厚度为0.5-2μm；里层涂层、外层涂层的涂覆速度为80-150m/min，里层涂层、外层涂层的涂覆温度控制在80-130℃。

17、本发明还包括一种锂离子电池，包括所述的负极以及正极。

18、所述的正极采用下述方式制备：将正极浆料涂覆到正极集流体；所述的正极集流体为涂炭铝箔；

19、优选的，所述的正极浆料包括正极活性材料85-98份，正极导电剂0.5-6份，正极粘结剂1.5-9份；优选的，所述的正极活性材料为磷酸铁锰锂，正极导电剂为sp，粘结剂为hsv900；优选的，正极浆料采用下述方式制备：先加入正极导电剂以及正极粘结剂，采用25r/2500r/80min制成正极导电胶，后续加入正极活性材料，加入nmp调节粘度，粘度控制在5000-8000cp，固含量控制为60-65％。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、本申请通过在负极浆料中通过增加助速剂，并采用混合胶体系增加极片粘结力，改善涂布过程极片加工性能，同时，采用新型的涂覆工艺，使得下侧与负极集流体具有高粘结力，上侧的负极活性物质导电性更好，从而提升电池容量和循环性能，磷酸锰铁锂和石墨体系能量密度提升至220wh/kg，有望应用于长续航动力电池领域。

技术特征：

1.一种负极浆料，其特征在于，包括负极浆料主体，所述的负极浆料主体包括下述质量份组分：活性材料85-98份，导电剂0.5-6份，粘结剂1.5-9份。

2.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，所述的活性材料包括下述质量份组分76.96-96.2份以及硅基0-19.24份；优选的，包括下述质量份组分76.96以及硅基19.24份。

3.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，所述的粘结剂包括下述质量份组分：cmc胶液0.3-1份，paa胶液0-1.5份以及sbr胶液0.5-1.7份；优选的，所述的粘结剂包括下述质量份组分：cmc胶液1份，paa胶液0.8份以及sbr胶液1份。

4.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，还包括助速剂，所述的助速剂与负极浆料主体的质量比为0.4-1:100；优选的，助速剂与负极浆料主体的质量比为0.6:100。

5.根据权利要求4所述的负极浆料，其特征在于，所述的助速剂为1,4-丁二醇，碳酸乙烯酯，n-甲基吡咯烷酮中的一种或者至少两种混合。

6.一种权利要求1-5任一项所述的负极浆料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：加入活性材料和导电剂，然后加入粘结剂，加水调节粘度控制在1800-3000cp；固含量控制在40-50％；最后加入助速剂。

7.一种负极，其特征在于，采用下述方式制备：将权利要求1-5任一项所述的负极浆料涂覆到负极集流体；优选的，所述的负极集流体为双光铜箔或者涂炭铜箔。

8.根据权利要求7所述的负极，其特征在于，其特征在于，采用双层涂覆工艺；靠近负极集流体的负极涂层为里层涂层，远离负极集流体的负极涂层为外层涂层；

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求7或者8所述的负极以及正极。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述的正极采用下述方式制备：将正极浆料涂覆到正极集流体；所述的正极集流体为涂炭铝箔；

技术总结
本发明属于锂电池领域，具体涉及一种负极浆料及制备方法、负极和锂电池。负极浆料包括负极浆料主体，所述的负极浆料主体包括下述质量份组分：活性材料85‑98份，导电剂0.5‑6份，粘结剂1.5‑9份。本申请通过在负极浆料中通过增加助速剂，并采用混合胶体系增加极片粘结力，改善涂布过程极片加工性能，同时，采用新型的涂覆工艺，使得下侧与负极集流体具有高粘结力，上侧的负极活性物质导电性更好，从而提升电池容量和循环性能。

技术研发人员：王凯,马洪运,甄会娟,陈超
受保护的技术使用者：力神（青岛）新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12