CN101931074B - 一种锂电池电极的涂膜基料组成物及锂电池 - Google Patents

一种锂电池电极的涂膜基料组成物及锂电池 Download PDF

Info

Publication number
CN101931074B
CN101931074B CN200910220765A CN200910220765A CN101931074B CN 101931074 B CN101931074 B CN 101931074B CN 200910220765 A CN200910220765 A CN 200910220765A CN 200910220765 A CN200910220765 A CN 200910220765A CN 101931074 B CN101931074 B CN 101931074B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carboxymethyl cellulose
polymerization
base material
degree
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200910220765A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101931074A (zh
Inventor
贾东镇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Hongguang Lithium Industry Co ltd
Original Assignee
Liaoning Hongguang Science & Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liaoning Hongguang Science & Technology Group Co Ltd filed Critical Liaoning Hongguang Science & Technology Group Co Ltd
Priority to CN200910220765A priority Critical patent/CN101931074B/zh
Publication of CN101931074A publication Critical patent/CN101931074A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101931074B publication Critical patent/CN101931074B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

一种锂电池电极的涂膜基料组成物及锂电池，由于采用2种不同聚合度的羧甲基纤维素按一定的比例进行复配制成增稠剂，使用该增稠剂与常规粘结剂、导电剂、负极主料或正极主料调制成锂电池电极的涂膜浆料，可以明显提高正、负极浆料的加工性能，改善现有增稠剂在浆料制备过程中粘度难以控制和静置后出现浆料均一性破坏的状况，提高正、负极片的均一性和粘结性能，并可以提高电池的电化学性能。使用本发明的电池电极的涂膜基料组成物制作的极片，装配的电池，电池混粉克比容量更高，电池内阻更低，放电平台容量效率更高，1C倍率循环性能更好，循环次数更多，从而提高锂离子电池的电化学性能。

Description

一种锂电池电极的涂膜基料组成物及锂电池
技术领域
本发明涉及一种电池的制作方法，具体说涉及一种电池电极的涂膜方法及锂电池。 
背景技术
随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池具有更高的重量能量比、体积能量比；电压高，单节锂电池电压为3.6V，等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压；自放电小，可长时间存放，这是该电池最突出的优越性；无记忆效应，锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无需放电；寿命长。正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次；可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5～1倍容量的电流充电，使充电时间缩短至1～2小时；可以随意并联使用；由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的绿色电池。由于锂电池的诸多优点，使其随之进入了大规模的实用阶段。 
近年来，锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑以及各种便携式整机配套电源。锂离子电池研究已经取得了积极的进展并朝着提高电池容量、提高相关电化学性能及提高加工性能方向发展，但是大多数研究是针对正负极材料的改进、电解液添加剂的使用等。目前锂离子电池在正极浆料的制备或锂离子电池负极浆料的制备时，通常只使用单一规格型号(单一级别分子量一种聚合度)的增稠剂羧甲基纤维素(CMC)，而不同聚合度范围级别分子量的羧甲基纤维素对电池正、负极浆料的制备，正、负极片涂布的粘结性能或电池的电化学性能有不同的较大的影响。使用低聚合度(聚合度300～2000)低分子量的羧甲基纤维素添加量需要比较高才能保证浆料涂布的稳定性、均一性，但羧甲基纤维素用量含量较高时会降低活性物质的含量，降低正、负极极片的最大压实密度，增加电池内阻，降低循环性能等；使用高聚合度(聚合度2000～4500)注意高低聚合度的连续性和分界点分子量羧甲基纤维素在配制浆料时会使浆料的粘度大大增大，在浆料进行 间隙涂布时会出现明显的“拉丝”、“拖尾”。锂离子电池中使用单一规格型号增稠剂羧甲基纤维素比较难同时达到正、负极浆料加工性能优异、极片粘结性能优异和电池电化学性能优异的效果。由于极片涂膜的缺陷，致使电池电化学性能较差。 
发明内容
针对现有电池存在的缺陷，本发明提供一种可以明显提高正、负极浆料的加工性能，提高正、负极片的均一性和粘结性能，以提高锂离子电池的电化学性能。 
解决上述技术问题所采取的具体技术措施是：一种锂电池电极的涂膜基料组成物，包括粘结剂、导电剂、负极主料、正极主料，其特征是：增稠剂为羧甲基纤维素，由两种不同聚合度的羧甲基纤维素按一定比例配制，其中低聚合度选取聚合度300～1800，优选聚合度600～1500，高聚合度选取聚合度2000～4200，优选聚合度2500～3500，混配比例按质量比1∶0.2～5组成，优选比例为1∶0.5～2； 
在100质量份电极的涂膜基料组成物中：上述增稠剂0.5～4.0份，粘结剂0.5～4.0份，导电剂0～4.0份，负极主料或正极主料余量； 
上述的粘结剂、导电剂、负极主料及正极主料包括： 
粘结剂：丁苯橡胶SBR聚四氟乙烯PTFE，丙烯酸乙烯醇共聚体TSP，N-N-二苯基对苯二胺P P D、聚甲基丙烯酸甲脂P M M A、聚乙烯醇P V A、酚醛树脂、氨基树脂、聚丙烯酸脂、橡胶型乳液胶、乙烯-乙酸乙脂、聚乙烯醇或其缩醛衍生物其中的一种或一种以上材料的混合物。 
导电剂：碳黑，超级碳黑，超级导电碳黑，乙炔黑，导电纤维，碳纳米管，切(截)断碳纳米管，富勒烯其中的一种或一种以上材料的混合物。 
负极主料：碳材料，锂合金材料。硼、硅等金属，经热处理的硼、硅等。金属或金属化合物，金属有锡、硅、锰、钨、钛等。金属化合物有各种金属的氧化物、硫化物、氯化物、氮化物、硼化物、磷化物等。其中的一种或一种以上材料的混合物。 
正极主料：氧化钴锂LiCoO2，氧化锰锂LiMnO2 LiMn2O4，氧化镍锂LiNiO2，氧化锰钴锂LiCo1-xMnxO2LiCo2-xMnxO4，氧化锰镍锂LiNixMn1-xO2 LiNixMn2-xO2，氧化 镍钴锂LiNixCo1-xyO2，氧化锰钴镍锂LiNixCo1-x-yMnyO2LiNixCo2-x-yMnyO2，、磷酸铁锂LiFePO4、磷酸钒锂Li3V2(PO4)3，硅酸铁锂Li2FeSiO4，及LiMXO4 Li3M2(XO4)3其中M＝Fe、Co、Mn、V；X＝P、S、Si、W，其中的一种或一种以上材料的混合物。 
使用上述锂电池电极涂膜基料组成物，一种锂电池，其特征是： 
负极极片制作：按上述配方，称取负极涂膜基料，加入去离子水，去离子水用量以调成黏度3000～12000cp浆状电池极片涂膜浆料为准，优选黏度4500～9000cp搅拌均匀，按常规方法涂布于负极基材上，在50～120℃烘烤，按照要求裁剪成相关尺寸辊压成负极片； 
正极极片制作：按上述配方，称取正极涂膜基料，加入去离子水，去离子水用量以调成黏度3000～12000cp浆状电池极片涂膜浆料为准，优选黏度4500～9000cp搅拌均匀，按常规方法涂布于正极基材上，在50～120℃烘烤，按照要求裁剪成相关尺寸辊压成正极片； 
装配电芯：将上述正极极片与负极极片或上述正极片与其他方式制作的负极片或上述负极片与其他方式制作的正极片，用隔膜分隔开，形成裸体电芯； 
装配电池：将制作好的电芯，放入电池壳中，灌注电解液，对注液后的电池进行活化。 
羧甲基纤维素的聚合度表示羧甲基纤维素分子链长度和支链的多少，决定了羧甲基纤维素分子量的大小，分子量大，则分子链会相对较长或分子支链相对较多，分子量小，则分子量会相对较短或分子支链相对较少。羧甲基纤维素分散在浆料中以后，在混浆和涂布时羧甲基纤维素的分子链和分子支链在极片中起增稠便于分散和稳定浆料作用。分子链长的和分子链短的羧甲基纤维素结合，分子支链多和分子支链少的羧甲基纤维素结合使用，能在浆料和极片中形成更为交错复杂的网状制成效果。浆料分散更均匀，浆料的均一性、稳定性更好；浆料的均一，极片各部分均一、粘结性好，是所要达到的目的，这就要求极片中分布的羧甲基纤维素分子链网更为稠密，但羧甲基纤维素是不良导体，这就会对极片的导电性有不良的影响，从而影响到了电池的一些相关电化学性能，这也就要求了极片中羧甲基纤维素的添加量要合适。所以选用不同聚合度的羧甲基纤维素按一定的比例复配使用，复配两种不同聚合度的比例依据不同的极片涂膜要求而选定，以能更好地保证浆料的稳定均一性和极片粘结性能，提升电池的相关电化学性 能。 
本发明的有益效果：本发明由于采用2种不同聚合度的羧甲基纤维素按一定的比例进行复配使用，可以明显提高正、负极浆料的加工性能，改善现有增稠剂在浆料制备过程中粘度难以控制和静置后出现浆料均一性破坏的状况，提高正、负极片的均一性和粘结性能，并可以提高电池的电化学性能。使用本发明的电池电极的涂膜基料组成物制作的极片，装配的电池，电池混粉克比容量更高，电池内阻更低，放电平台容量效率更高，1C倍率循环性能更好，循环次数更多，从而提高锂离子电池的电化学性能。 
具体实施方式
以下给出具体实施例及现有技术的比较例。 
为了便于电化学性能反映不同配比增稠剂的效果对比，实施例中粘结剂、导电剂及负极主料均采用与实施例1相同的材料，使用其它材料可获得相同效果。 
实施例1 
(1)增稠剂配制：取聚合度1100取代度为1的羧甲基纤维素10g，聚合度2700取代度为1的羧甲基纤维素15g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
(2)负极片制作：配制100g电池负极片涂膜基料，取上述配制的溶液75g(增稠剂干重，以下同，1.5g)，粘结剂丁苯橡胶SBR 2g(干重)，导电剂超级导电碳黑SuperP 1g，负极主料石墨粉95.5g，向该基料中加适量去离子水，控制浆料黏度4000～5000cp，制成电池负极片涂膜浆料，以铜箔为集流体，按常规负极片制作方法，在上面涂上负极浆料，烘烤，按照053048电池要求裁剪成相关尺寸辊压成需要的负板片。 
(3)正极片制作：按现生产常规方法配制100g电池正极片涂膜基料，粘结剂聚偏氟乙烯PVDF 2g(干重)，导电剂超级导电碳黑SuperP2g，正极主料氧化钴锂96g，向该基料中加适量有机溶剂NMP，控制浆料黏度位4000～5000cp，制成电池正极片涂膜浆料，以铝箔为集流体，按常规正极片制作方法，在上面涂上正极浆料，烘烤，按照053048电池要求裁剪成相关尺寸辊压成需要的正板片。 
(4)电池电芯的制作：将(2)和(3)得到的极片，中间以PE(聚乙烯)或PP(聚丙烯)为隔膜卷绕成电芯。 
(5)电池组装：按常规方法，将LiPF6与碳酸乙烯酯EC、甲基乙基碳酸酯EMC、二乙基碳酸酯DEC配置成LiPF6浓度为1摩尔/升的溶液得到非水电解液，其中碳酸乙烯酯EC∶甲基乙基碳酸酯EMC∶二乙基碳酸酯DEC＝1∶1∶1(体积比)，非水电解液的用量为2.2克，将(4)得到的电池极芯套入053048电池壳体内，注入上述非水电解液，加装电池盖板密封，制成锂电池。 
实施例2 
增稠剂配制：取聚合度700取代度为1的羧甲基纤维素10g，聚合度3200取代度为1的羧甲基纤维素2g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂75g，粘结剂2g，导电剂1g，石墨粉95.5g加去离子水，控制浆料黏度4000～5000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例3 
增稠剂配制：取聚合度1300取代度为1的羧甲基纤维素10g，聚合度2900取代度为1的羧甲基纤维素2g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂75g，粘结剂2g，导电剂1g，石墨粉95.5g加去离子水，控制浆料黏度4000～5000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例4 
增稠剂配制：取聚合度800取代度为1的羧甲基纤维素10g，聚合度3000取代度为1的羧甲基纤维素2g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂75g，粘结剂2g，导电剂1g，石墨粉95.5g加去离子水控制浆料黏度4000～5000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例5 
增稠剂配制：取聚合度300取代度为0.8的羧甲基纤维素5g，聚合度4200 取代度为0.9的羧甲基纤维素15g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂50g，粘结剂2g，导电剂2g，石墨粉95g加去离子水控制浆料黏度7000～8000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例6 
增稠剂配制：取聚合度500取代度为0.9的羧甲基纤维素10g，聚合度3800取代度为0.7的羧甲基纤维素20g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂40g，粘结剂1.5g，导电剂3g，石墨粉94.7g加去离子水控制浆料黏度11000～12000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例7 
增稠剂配制：取聚合度1000取代度为1.1的羧甲基纤维素2g，聚合度3500取代度为0.7的羧甲基纤维素10g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂100g，粘结剂2.5g，导电剂1.5g，石墨粉94g加去离子水控制浆料黏度3000～4000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例8 
增稠剂配制：取聚合度1500取代度为1.2的羧甲基纤维素10g，聚合度2600取代度为0.8的羧甲基纤维素5g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂150g，粘结剂1g，导电剂0.5g，石墨粉95.5g加去离子水控制浆料黏度5000～6000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例9 
增稠剂配制：取聚合度1300取代度为0.9的羧甲基纤维素10g，聚合度3200取代度为1.1的羧甲基纤维素4g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂200g，粘结剂0.5g，石墨粉95.5g加去离子水控制浆料黏度3000～4000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例10 
增稠剂配制：取聚合度1800取代度为0.7的羧甲基纤维素10g，聚合度2500取代度为1.2的羧甲基纤维素2g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂75g，粘结剂2g，导电剂2.5g，石墨粉94g加去离子水控制浆料黏度10000～11000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例11 
增稠剂配制：取聚合度1000取代度为1的羧甲基纤维素4g，聚合度2000取代度为1的羧甲基纤维素16g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂125g，粘结剂1.5g，导电剂1g，石墨粉95g加去离子水控制浆料黏度8000～9000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例12 
增稠剂配制：取聚合度1600取代度为1.2的羧甲基纤维素10g，聚合度2300取代度为1.1的羧甲基纤维素8g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂175g，粘结剂1g，导电剂1g，石墨粉94.5g加去离子水控制浆料黏度5000～6000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
实施例13 
增稠剂配制：取聚合度1200取代度为1.1的羧甲基纤维素10g，聚合度2800取代度为1.2的羧甲基纤维素6g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂25g，粘结剂4g，石墨粉95.5g加去离子水剂控制浆料黏度6000～7000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
比较例1 
增稠剂配制：取聚合度1200取代度为1.0的羧甲基纤维素10g，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂175g，粘结剂2.5g，导电剂1g，石墨粉93.5g加去离子水控制浆料黏度4000～5000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
比较例2 
增稠剂配制：取聚合度3000取代度为1.0的羧甲基纤维素10g，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂100g，粘结剂2.5g，导电剂1g，石墨粉94.5g加去离子水控制浆料黏度4000～5000cp配制负极浆料，其它同实施例1。 
上述实施例与比较例电池电化学性能： 
    混粉克容量  (mAh/g)   电池内阻(m  Ω)   3.6V放电平台容  量效率(％)   500次循环后  容量降低
  实施例1   338.91   38.24   94.59   15％以内
  实施例2   338.10   37.22   93.89   15％以内
  实施例3   338.54   38.11   94.12   15％以内
  实施例4   339.12   38.09   94.45   15％以内
  实施例5   339.42   37.27   94.44   15％以内
  实施例6   339.74   37.85   94.75   15％以内
  实施例7   338.22   37.79   93.22   15％以内
  实施例8   338.52   38.38   94.32   15％以内
  实施例9   337.38   37.34   93.51   15％以内
  实施例10   340.63   37.62   94.20   15％以内
  实施例11   337.78   37.79   93.78   15％以内
  实施例12   338.02   38.03   93.91   15％以内
  实施例13   339.17   38.19   94.50   15％以内
  比较例1   335.79   40.35   92.08   20％以上
  比较例2   333.27   42.35   91.00   20％以上
为进行不同配比增稠剂的效果对比，实施例中粘结剂、导电剂及正极主料均采用与实施例14相同的材料，使用其它材料可获得相同效果。
实施例14 
(1)增稠剂配制：取聚合度1200取代度为1的羧甲基纤维素10g，聚合度3500取代度为1的羧甲基纤维素10g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
(2)正极片制作：取上述配制的增稠剂150g(干重3g)，粘结剂采用聚四氟乙烯PTFE 2g(干重)，导电剂为碳纳米管2g，正极粉为氧化钴锂93g，加适量去离子水控制浆料黏度位5000～6000cp，然后以铝箔为 集流体，在上面涂上正极浆料，烘烤，按照053048电池要求裁剪成相关尺寸辊压成需要的正极片。 
(3)负极片制作：配制100g电池负极片涂膜基料，粘结剂聚偏氟乙烯PVDF6g(干重)，导电剂超级导电碳黑SuperPlg，负极主料石墨粉93g，向该基料中加适量去离子水，控制浆料黏度位4000～5000cp，制成电池负极片涂膜浆料，以铜箔为集流体，按常规负极片制作方法，在上面涂上负极浆料，烘烤，按照053048电池要求裁剪成相关尺寸辊压成需要的负板片。 
(4)电池电芯的制作：将(2)和(3)得到的极片，中间以PE(聚乙烯)或PP(聚丙烯)为隔膜卷绕成电芯。 
(5)电池组装：按常规方法，将LiPF6与碳酸乙烯酯EC、甲基乙基碳酸酯EMC、二乙基碳酸酯DEC配置成LiPF6浓度为1摩尔/升的溶液得到非水电解液，其中碳酸乙烯酯EC∶甲基乙基碳酸酯EMC∶二乙基碳酸酯DEC＝1∶1∶1(体积比)，非水电解液的用量为2.2克，将(4)得到的电池极芯套入053048电池壳体内，注入上述非水电解液，加装电池盖板密封，制成锂电池。 
实施例15 
增稠剂配制：取聚合度1500取代度为1.2的羧甲基纤维素2g，聚合度3000取代度为0.7的羧甲基纤维素9g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂150g，粘结剂3g，导电剂1g，氧化钴锂93.5g加去离子水控制浆料黏度7000～8000cp配制正极浆料，其它同实施例14。 
实施例16 
增稠剂配制：取聚合度1800取代度为1.1的羧甲基纤维素10g，聚合度2500取代度为0.9的羧甲基纤维素5g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂100g，粘结剂3.5g，导电剂1.5g，氧化钴锂93g加去离子水控制浆料黏度9000～10000cp配制正极浆料，其它同实施例14。 
实施例17 
增稠剂配制：取聚合度1400取代度为0.7的羧甲基纤维素10g，聚合度2800取代度为1.0的羧甲基纤维素3g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂125g，粘结剂4g，导电剂2g，氧化钴锂91.5g加去离子水控制浆料黏度11000～12000cp配制正极浆料，其它同实施例14。 
实施例18 
增稠剂配制：取聚合度800取代度为0.8的羧甲基纤维素4g，聚合度3800取代度为1.2的羧甲基纤维素14g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂125g，粘结剂3.5g，导电剂4g，氧化钴锂90g加去离子水控制浆料黏度3000～4000cp配制正极浆料，其它同实施例14。 
实施例19 
增稠剂配制：取聚合度600取代度为0.9的羧甲基纤维素10g，聚合度4000取代度为1.1的羧甲基纤维素8g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂150g，粘结剂3g，导电剂4g，氧化钴锂90g加去离子水控制浆料黏度4000～5000cp配制正极浆料，其它同实施例14。 
比较例3 
增稠剂配制：取聚合度1200取代度为1.0的羧甲基纤维素10g，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂150g，粘结剂4g，导电剂4g，氧化钴锂89g加去离子水控制浆料黏度4000～5000cp配制正极浆料，其它同实施例14。 
比较例4 
增稠剂配制：取聚合度3000取代度为1.0的羧甲基纤维素10g，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂100g，粘结剂4g，导电剂4g，氧化钴锂90g加去离子水控制浆料黏度7000～8000cp配制正极浆料，其它同实施例14。 
上述实施例与比较例电池电化学性能： 
    混粉克容量  (mAh/g)   电池内阻(m  Ω)   3.6V放电平台容  量效率(％)   500次循环后  容量降低
  实施例14   139.61   38.21   94.23   15％以内
  实施例15   138.83   36.89   94.67   15％以内
  实施例16   139.19   37.43   95.23   15％以内
  实施例17   138.97   38.10   94.07   15％以内
  实施例18   139.37   37.85   95.36   15％以内
  实施例19   139.24   36.93   94.19   15％以内
  比较例3   137.15   40.35   92.41   20％以上
  比较例4   134.76   42.98   90.34   20％以上
实施例20 
增稠剂配制：取聚合度1200取代度为0.9的羧甲基纤维素10g，聚合度3500取代度为1.0的羧甲基纤维素20g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂40g，粘结剂1.5g，导电剂导电纤维3g，附碳硅94.7g加去离子水控制浆料黏度5000～6000cp配制负极浆料，正极片使用实施例14所述正极片，其它同实施例1。 
实施例21 
增稠剂配制：取聚合度1500取代度为0.9的羧甲基纤维素10g，聚合度3000取代度为1.0的羧甲基纤维素5g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂100g，粘结剂聚甲基丙烯酸甲脂P M M A 2g，导电剂SuperP2g，Li2.6Cu0.4N 94g加去离子水控制浆料黏度5000～6000cp配制负极浆料，正极片使用实施例14所述正极片，其它同实施例1。 
实施例22 
增稠剂配制：取聚合度1200取代度为0.9的羧甲基纤维素10g，聚合度3500取代度为1.0的羧甲基纤维素20g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂75g，粘结剂N-N-二苯基对苯二胺P P D 3g，导电剂富勒烯1g，Li4/3Ti5/3O4 94.5g加去离子水控制浆料黏度5000～6000cp配制负极浆料，正 极片使用实施例14所述正极片，其它同实施例1。 
实施例23 
增稠剂配制：取聚合度1500取代度为0.9的羧甲基纤维素10g，聚合度3000取代度为1.0的羧甲基纤维素5g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂100g，粘结剂聚甲基丙烯酸甲脂P M M A2g，导电剂乙炔黑2g，LiCo1-xMnxO2 SnB1/2P1/2O3 94.5g加去离子水控制浆料黏度5000～6000cp配制负极浆料，正极片使用实施例14所述正极片，其它同实施例1。 
实施例24 
增稠剂配制：取聚合度1200取代度为1.0的羧甲基纤维素10g，聚合度3000取代度为1.0的羧甲基纤维素10g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂150g，粘结剂丙烯酸乙烯醇共聚体TSP3g，导电剂4g，氧化锰锂90g加去离子水控制浆料黏度4000～5000cp配制正极浆料，负极片使用实施例1所述负极片，其它同实施例14。 
实施例25 
增稠剂配制：取聚合度1000取代度为0.8的羧甲基纤维素5g，聚合度3800取代度为1.0的羧甲基纤维素10g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂100g，粘结剂丙烯酸乙烯醇共聚体TSP 4g，导电剂切(截)断碳纳米管4g，磷酸铁锂LiFePO490g加去离子水控制浆料黏度4000～5000cp配制正极浆料，负极片使用实施例1所述负极片，其它同实施例14。 
实施例26 
增稠剂配制：取聚合度1700取代度为0.8的羧甲基纤维素10g，聚合度2200取代度为1.1的羧甲基纤维素3g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂150g，粘结剂乙烯-乙酸乙脂4g，导电剂切(截)断碳纳米管2g，磷酸铁锂LiFePO491g加去离子水控制浆料黏度4000～5000cp配制正极浆料，负极片使用实施例1所述负极片，其它同实施例14。 
实施例27 
增稠剂配制：取聚合度1500取代度为0.8的羧甲基纤维素10g，聚合度2900取代度为1.1的羧甲基纤维素7g，加入去离子水高速搅拌均匀，配制为2％浓度的溶液备用。 
取上述增稠剂150g，粘结剂聚丙烯酸脂4g，导电剂超级导电碳黑2g，硅酸铁锂Li2FeSiO491g加去离子水控制浆料黏度4000～5000cp配制正极浆料，负极片使用实施例1所述负极片，其它同实施例14。 
通过对比实施例和比较例，电池正负极混粉克比容量、电池内阻、放电平台容量效率、电池lC倍率循环性能测试结果，证明采用2种不同级别羧甲基纤维素复配使用，使电池混粉克比容量更高；电池内阻更低；放电平台容量效率更高；1C倍率循环性能表现也相对更好。 

Claims (6)

1.一种锂电池电极的涂膜基料组成物，包括粘结剂、导电剂、负极主料和正极主料，其特征是：增稠剂为羧甲基纤维素，由两种不同聚合度的羧甲基纤维素按一定比例配制，其中低聚合度羧甲基纤维素的聚合度为300～1800，高聚合度羧甲基纤维素的聚合度为2000～4200，混配比例按质量比1∶0.2～5组成；
在100质量份电极的涂膜基料组成物中：上述增稠剂0.5～4.0份，粘结剂0.5～4.0份，导电剂0～4.0份，负极主料或正极主料余量。
2.按权利要求1所述的一种锂电池电极的涂膜基料组成物，其特征是：低聚合度羧甲基纤维素的聚合度为600～1500。
3.按权利要求1所述的一种锂电池电极的涂膜基料组成物，其特征是：高聚合度羧甲基纤维素的聚合度为2500～3500。
4.按权利要求1所述的一种锂电池电极的涂膜基料组成物，其特征是：低聚合度羧甲基纤维素与高聚合度羧甲基纤维素混配比例按质量比为1∶0.5～2。
5.使用权利要求1所述的一种锂电池电极的涂膜基料组成物的一种锂电池，其特征是：负极极片制作：按上述配方，称取负极涂膜基料，加入去离子水，去离子水用量以调成黏度3000～12000cp浆状电池极片涂膜浆料为准，搅拌均匀，按常规方法涂布于负极基材上，在50～120℃烘烤，按照要求裁剪成相关尺寸辊压成负极片；
正极极片制作：按上述配方，称取正极涂膜基料，加入去离子水，去离子水用量以调成黏度3000～12000cp浆状电池极片涂膜浆料为准，搅拌均匀，按常规方法涂布于正极基材上，在50～120℃烘烤，按照要求裁剪成相关尺寸辊压成正极片；
装配电芯：将上述正极极片与负极极片或上述正极片与其他方式制作的负极片或上述负极片与其他方式制作的正极片，用隔膜分隔开，形成裸体电芯；
装配电池：将制作好的电芯，放入电池壳中，灌注电解液，对注液后的电池进行活化，制成锂电池。
6.按权利要求5所述的一种锂电池，其特征是：去离子水用量以调成黏度4500～9000cp浆状电池极片涂膜浆料为准。
CN200910220765A 2009-12-15 2009-12-15 一种锂电池电极的涂膜基料组成物及锂电池 Active CN101931074B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910220765A CN101931074B (zh) 2009-12-15 2009-12-15 一种锂电池电极的涂膜基料组成物及锂电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910220765A CN101931074B (zh) 2009-12-15 2009-12-15 一种锂电池电极的涂膜基料组成物及锂电池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101931074A CN101931074A (zh) 2010-12-29
CN101931074B true CN101931074B (zh) 2012-09-05

Family

ID=43370115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910220765A Active CN101931074B (zh) 2009-12-15 2009-12-15 一种锂电池电极的涂膜基料组成物及锂电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101931074B (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5626264B2 (ja) * 2012-05-31 2014-11-19 トヨタ自動車株式会社 電極の製造方法、および電池
JP6354135B2 (ja) * 2013-02-12 2018-07-11 株式会社ジェイテクト 蓄電材料の製造装置および製造方法
CN103367812B (zh) * 2013-08-13 2015-09-09 深圳市崧鼎科技有限公司 一种液态软包装锂离子电芯的制造方法和电芯
CN105940520B (zh) * 2014-10-16 2020-09-08 株式会社Lg化学 涂覆有电绝缘层的电极片及包括该电极片的二次电池
KR101938236B1 (ko) * 2015-11-11 2019-01-14 주식회사 엘지화학 분산성 향상 및 저항 감소를 위한 이차전지용 음극 슬러리 및 이를 포함하는 음극
CN106129417A (zh) * 2016-08-30 2016-11-16 吉安市优特利科技有限公司 电池负电极及其制备方法和锂离子电池
CN106356505A (zh) * 2016-09-27 2017-01-25 柔电（武汉）科技有限公司 柔性极片及其制备方法、柔性电池、可弯曲手机
CN106654075B (zh) * 2017-01-17 2020-06-09 辽宁九夷能源科技有限公司 一种改善动力型镍氢电池抗震性能的方法
CN108470912B (zh) * 2018-04-12 2020-07-03 厦门大学 一种应用粘合剂的锂离子电池负极的制备方法
CN109554144B (zh) * 2018-11-28 2019-12-27 森克创能(天津)新能源科技有限公司 一种电池极片表面处理胶水及其制备工艺
CN111584864A (zh) * 2019-02-22 2020-08-25 叶小剑 一种碳纳米管富勒烯电池及其制备方法
CN111864255A (zh) * 2019-04-28 2020-10-30 重庆市科学技术研究院 一种动力电池与电池云平台管理方法
CN111193009B (zh) * 2020-01-07 2021-04-06 森克创能(天津)新能源科技有限公司 高性能长寿命锌镍电池负极浆料
CN112072112A (zh) * 2020-09-16 2020-12-11 远景动力技术(江苏)有限公司 电极增稠剂及其制备方法
CN112072091A (zh) * 2020-09-16 2020-12-11 远景动力技术(江苏)有限公司 负极、其制备方法及使用了其的锂离子电池
CN112072110B (zh) * 2020-09-16 2022-09-20 远景动力技术(江苏)有限公司 负极、其制备方法及使用了其的锂离子电池
CN113346125A (zh) * 2021-05-31 2021-09-03 廖福宁 一种锂离子电池
CN114497692B (zh) * 2021-12-24 2023-05-09 深圳新宙邦科技股份有限公司 二次电池

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1958633A (zh) * 2005-11-04 2007-05-09 中国科学院化学研究所 基于羧甲基纤维素钠改性的电极表面修饰材料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1958633A (zh) * 2005-11-04 2007-05-09 中国科学院化学研究所 基于羧甲基纤维素钠改性的电极表面修饰材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平11-67213A 1999.03.09

Also Published As

Publication number Publication date
CN101931074A (zh) 2010-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101931074B (zh) 一种锂电池电极的涂膜基料组成物及锂电池
CN109449446B (zh) 二次电池
CN109786724B (zh) 一种超低温高倍率型锂离子电池及其制备方法
CN105047986B (zh) 一种电化学储能器件及其制备方法
CN101207197B (zh) 锂离子电池正极材料和含有该材料的正极和锂离子电池
Zhang et al. LiPF6 and lithium oxalyldifluoroborate blend salts electrolyte for LiFePO4/artificial graphite lithium-ion cells
CN104380504B (zh) 二次电池用负极及包含其的二次电池
CN108370068A (zh) 非水电解质添加剂、包括该非水电解质添加剂的非水电解质和包括该非水电解质的锂二次电池
CN109494349A (zh) 负极极片及二次电池
CN102340027B (zh) 一种高能量密度的锂离子电池
CN106356502A (zh) 一种高倍率性能的磷酸铁锂电池正极极片及其制备方法
CN110268557A (zh) 使用锂金属和无机复合层的预锂化
CN101265397A (zh) 一种粘结剂及应用该粘结剂的锂离子电池
CN107958997B (zh) 正极浆料、正极极片及锂离子电池
CN103855401A (zh) 一种锂离子电池正极极片及其制备方法和含有该极片的锂离子电池
CN108258245A (zh) 一种复合导电剂、锂离子电池正极及锂离子电池
CN102792509A (zh) 锂离子二次电池
CN102290577A (zh) 一种锂离子电池的负极
KR20180127335A (ko) 비수계 이차 전지 전극용 바인더 조성물, 비수계 이차 전지 전극용 슬러리 조성물, 비수계 이차 전지용 전극 및 비수계 이차 전지
CN109509909A (zh) 二次电池
CN104766994A (zh) 电池
CN108428900A (zh) 一种锂离子电池正极片及其制备方法
CN101262056A (zh) 一种水溶液可充锂离子电池
CN104766971A (zh) 正极材料,含有正极材料的水系电池
CN103187590A (zh) 一种锂离子电池的化成方法及一种锂离子电池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: DALIAN HONGGUAN LIYE CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: LIAONING HONGGUANG SCIENCE + TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.

Effective date: 20140311

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 118319 DANDONG, LIAONING PROVINCE TO: 116450 DALIAN, LIAONING PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20140311

Address after: 116450 Begonia Street, Garden Economic Zone, Dalian, Liaoning

Patentee after: Dalian Hongguan Liye Co., Ltd.

Address before: 118319, 129 Ma Hong street, Ma Jia town, Liaoning, Donggang

Patentee before: Liaoning Hongguang Science & Technology Group Co., Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 116450 Haitang street, Huayuankou Economic Zone, Dalian, Liaoning Province

Patentee after: Dalian Hongguang Lithium Industry Co.,Ltd.

Address before: 116450 Haitang street, Huayuankou Economic Zone, Dalian, Liaoning Province

Patentee before: DALIAN HONGGUANG LITHIUM INDUSTRY CO.,LTD.