[发明专利]锂离子电池负极用粘结剂及使用该粘结剂的负极浆料及其制备方法

说明书

本发明提供一种锂离子电池负极用粘结剂。所述锂离子电池负极用粘结剂为离子型共聚物乳液。本发明的锂离子电池负极用粘结剂为通过在负极浆料中加入一种离子型共聚物乳液，具有良好的柔韧性，水性粘结剂为离子型共聚物乳液，具有良好的柔韧性，相对于SBR，可降低电池DCR、提升低温性能，明显改善电池的倍率性能，适用于快充电池负极粘结剂。此外，本发明还提供一种使用该粘结剂的负极浆料及其制备方法。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极用粘结剂及使用该粘结剂的负极浆料及其制备方法。

背景技术

在目前商业化的二次电池中，锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命、高工作电压、绿色环保等突出优点而被广泛应用于日常生活中的各个领域，如消费类电子产品、新能源电动车和存储等。

目前，随着人们对锂离子电池快充能力的迫切需求，快充型锂离子电池的开发显得尤为迫切。通过减少正负极极片面密度和压实密度可以在一定程度上提升锂离子电池的快充性能，但是以牺牲锂离子电池的能量密度为代价，满足不了目前对于快充型锂离子电池的要求。

发明内容

基于此，本发明提供一种锂离子电池负极用粘结剂及使用该粘结剂的负极浆料及其制备方法，使负极在在不降低负极极片面密度和压实密度的情况下都能保持良好的快充性能迫在眉睫。

本发明提供了一种锂离子电池负极用粘结剂，所述锂离子电池负极用粘结剂为离子型共聚物乳液。

进一步的，包括改性离子型丙烯酸共聚物和去离子水，所述改性离子型丙烯酸共聚物和所述去离子水的重量比为2.0:3.0。

本发明提供一种锂离子电池负极浆料，包含固体成分和溶剂，所述固体成分包含如上中所述的锂离子电池负极用粘结剂，所述锂离子电池负极用粘结剂占所述固体成分总重量的0.5～1.5%；

所述固体成分还包含下述重量百分比的原料：所述固体活性物质的质量比例为：95.0～98.5%、所述导电剂的质量比例为0.5～2.0%、所述粘结剂的质量比例为0.5～1.5%。

进一步的，所述锂离子电池负极浆料的粘度为4000～7000mPa·s，固含量为35～45％。

进一步的，所述固体物质由石墨、导电剂以及粘结剂组成。

进一步的，所述导电剂为导电炭黑导电石墨、科琴黑、碳纳米管中的至少一种。

本发明提供一种制备如上中任一项所述的离子电池负极浆料的方法，包括下述步骤：

步骤S1、将锂离子电池负极固体活性物质与导电剂混合均匀，得到混合料；

步骤S2、将粘结剂分两次加入所述混合料中，均匀搅拌，过程刮料；

步骤S3、向所述混合料中加入去离子水，均匀搅拌；

步骤S4、所述锂离子电池负极浆料的粘度和固含量至范围内，得到最终浆料；

步骤S5、所述最终浆料依次经过涂布、极片烘烤、制片、辊压、分条、卷绕、顶侧封、烘烤、注液、封口、化成、分容后形成软包锂离子电池。

进一步的，所述步骤S2中，搅拌频率为25～35Hz，搅拌时间为1.5～2.0h，搅拌罐温度控制在20～25℃。

进一步的，所述步骤S3中，加入60%粘结剂后开始搅拌，搅拌频率为25～30Hz，搅拌罐温度控制在20～25℃，搅拌15min后打开搅拌罐，刮胶处理，再加入剩余粘结剂开始搅拌，搅拌频率为25～30Hz，搅拌罐温度控制在20～25℃，搅拌0.5h以后打开搅拌罐，刮胶处理。

进一步的，所述步骤S4中，浆料在调节粘度和固含量前，通过高速分散搅拌，所述高速分散搅拌处理在真空条件下进行，搅拌频率为35～40Hz，时间为2～5h，温度为20～25℃，-0.085～-0.095MPa。