CN110581254B - 一种锂离子电池负极及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种锂离子电池负极及其制备方法，属于锂离子电池技术领域；具体方案如下：一种锂离子电池负极，包括负极集流体和负极涂层，所述负极涂层包括底层和顶层，所述底层涂布在负极集流体的两个表面上，所述顶层涂布在底层上，所述底层包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由负极主材、低比表面积导电剂、羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR组成，所述顶层由负极主材、高比表面积导电剂、CMC和SBR组成，所述底层中负极主材的OI值记为OI1，所述顶层中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2‑OI1≤2.0。本发明改善了负极涂膏与负极集流体间的极化效应，从而提高了高电压电池的循环性能。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极及其制备方法。
背景技术
高电压锂离子电池在充放电过程中存在容量衰减快、循环寿命短、厚度膨胀率大、特别是电压≥4.45V的锂离子电池，随着循环次数的增加，负极长涂膏层的极化效应逐渐增强，很容易出现析锂等不足，使得高电压锂离子电池的应用受到严重限制。
发明内容
本发明的第一个目的是为了改善负极涂膏与负极集流体间的极化效应，提高高电压锂离子电池的循环性能，本发明提供了一种锂离子电池。
本发明的第二个目的是为了提供一种锂离子电池的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种锂离子电池负极，包括负极集流体和负极涂层，所述负极涂层包括底层和顶层，所述底层涂布在负极集流体的两个表面上，所述顶层涂布在底层上，所述底层包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的低比表面积导电剂、1.2～1.5％的羧甲基纤维素钠CMC和1.0～1.4％的丁苯橡胶SBR组成，所述顶层由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的高比表面积导电剂、1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR组成，所述底层中负极主材的晶体的取向度OI值记为OI1，所述顶层中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2-OI1≤2.0。
进一步的，涂布在负极集流体的一侧表面上的负极涂层的长度大于涂布在所述负极集流体的另一侧表面上的负极涂层的长度，长度长的负极涂层为长涂膏层，长度短的负极涂层为短涂膏层。
进一步的，所述高比表面积导电剂的比表面积为150～800m2/g。
进一步的，所述低比表面积导电剂的比表面积为50～100m2/g。
进一步的，所述底层的厚度为50～100μm，所述顶层的厚度为110～160μm。
进一步的，所述底层中还包括碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.4～0.9％。
一种锂离子电池负极的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将质量百分比为96.1～97.3％的负极主材，0.5～1.0％的低比表面积导电剂，1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR均匀分散在溶剂中制成浆料A，将浆料A涂布在负极集流体的两个表面上；
步骤二：将质量百分比为96.1～97.3％的负极主材，0.5～1.0％的高比表面积导电剂，1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR均匀分散在溶剂中制成浆料B，将浆料B涂布在浆料A上；
步骤三：将涂布浆料A和浆料B的负极集流体，干燥除去溶剂，经辊压、分切、制片得到锂离子电池负极；
其中，所述浆料A中负极主材的OI值记为OI1，所述浆料B中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2-OI1≤2.0。
进一步的，步骤一中，所述浆料A的具体配置方法为：步骤1：将所述CMC总质量的10％～40％和全部所述低比表面积导电剂混合均匀分散到溶剂中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的20％～30％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的30％～70％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的20％～30％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的10％～40％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料A。
进一步的，步骤二中，所述浆料B的具体配置方法为：步骤1：将所述CMC总质量的10％～60％和全部所述高比表面积导电剂混合均匀分散到溶剂中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的20％～30％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的10％～70％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的20％～30％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的10％～40％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料B。
进一步的，步骤一中，所述浆料A中还加入碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯的加入量为混合物Ⅰ总质量的0.4％～0.9％。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明通过两次涂布工艺，在负极集流体两侧分别涂覆两层不同类别的负极浆料来改善高电压电池负极极片的吸液性能与动力学性能，特别是改善了负极涂膏的孔隙率，同时改善了负极涂膏与负极集流体间的极化效应，从而提高了高电压电池的循环性能。
附图说明
图1：负极极片结构示意图；
图中：1、底层，2、顶层、3、集流体，4、长涂膏层，5、短涂膏层。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修正或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，均应涵盖在本发明的保护范围之中。
以下具体实施方式中涉及到的“负极主材”、“导电剂”均为锂离子电池中的常规材料；所涉及到的“干燥、辊压、分切、制片”均为本领域制备锂离子电池常规的技术手段。
具体实施方式一
一种锂离子电池负极，包括负极集流体3和负极涂层，所述负极涂层包括底层1和顶层2，所述底层1涂布在负极集流体3的两个表面上，所述顶层2涂布在底层1上，所述底层1包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的低比表面积导电剂、1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR组成，所述顶层2由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的高比表面积导电剂、1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR组成，所述底层1中负极主材的OI值记为OI1，所述顶层2中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2-OI1≤2.0，其中OI值表示负极主材的X射线衍射图谱中004特征衍射峰的峰强度与110特征衍射峰的峰强度的比值。所述峰强度代表峰高。
进一步的，涂布在负极集流体3的一侧表面上的负极涂层的长度大于涂布在所述负极集流体的另一侧表面上的负极涂层的长度，长度长的负极涂层为长涂膏层4，长度短的负极涂层为短涂膏层5。
进一步的，所述高比表面积导电剂的比表面积为150～800m2/g。
进一步的，所述低比表面积导电剂的比表面积为50～100m2/g。
进一步的，所述底层1的厚度均为50～100μm；所述顶层2的厚度均为110～160μm。
进一步的，所述底层1中还包括碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.4～0.9％。
此处碳酸乙烯酯的作用是增加底层1涂膏的孔隙率，改善底层1涂膏浆料涂布的一致性，同时能适当提升电池电解液的保液量，从而可以改善电池的循环性能。
具体实施方式二
一种锂离子电池负极的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将质量百分比为96.1～97.3％的负极主材，0.5～1.0％的低比表面积导电剂，1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR均匀分散在溶剂中制成浆料A，将浆料A涂布在负极集流体3的两个表面上；
步骤二：将质量百分比为96.1～97.3％的负极主材，0.5～1.0％的高比表面积导电剂，1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR均匀分散在溶剂中制成浆料B，将浆料B涂布在浆料A上；
步骤三：将涂布浆料A和浆料B的负极集流体3，干燥除去溶剂，经辊压、分切、制片得到锂离子电池负极；
其中，所述浆料A中负极主材的OI值记为OI1，所述浆料B中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2-OI1≤2.0。
进一步的，步骤一中，所述浆料A中还加入碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯的加入量为混合物Ⅰ总质量的0.4％～0.9％。
具体实施方式三
具体实施方式二中所述的一种锂离子电池负极的制备方法，步骤一中：所述浆料A的具体配置方法为：步骤1：将所述CMC总质量的10％～40％和全部所述低比表面积导电剂混合均匀分散到溶剂中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的20％～30％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的30％～70％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的20％～30％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的10％～40％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料A。
具体实施方式四
具体实施方式二中所述的一种锂离子电池负极的制备方法，步骤二中：所述浆料B的具体配置方法为：步骤1：将所述CMC总质量的10％～60％和全部所述高比表面积导电剂混合均匀分散到溶剂中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的20％～30％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的10％～70％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的20％～30％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的10％～40％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料B。
实施例1
一种锂离子电池负极，包括负极集流体3和负极涂层，所述负极涂层包括底层1和顶层2，所述底层1涂布在负极集流体3的两个表面上，所述底层1的涂布厚度均为50μm，所述顶层2涂布在底层1上，顶层2的涂布厚度为110μm，所述底层1包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.8％的负极主材、0.6％的低比表面积导电剂(比表面积为50m2/g)、1.4％的CMC和1.2％的SBR组成，所述顶层2由质量百分比分别为96.8％的负极主材、0.6％的高比表面积导电剂(比表面积为170m2/g)、1.4％的CMC和1.2％的SBR组成，所述底层1中负极主材的OI值记为OI1，其中OI1＝1.5，所述顶层2中负极主材的OI值记为OI2，其中OI2＝3.5。
进一步的，涂布在负极集流体的一侧表面上的负极涂层的长度大于涂布在所述负极集流体3的另一侧表面上的负极涂层的长度，长度长的负极涂层为长涂膏层4，长度短的负极涂层为短涂膏层5。
所述底层1中还均包括碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.4％。
上述锂离子电池负极的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将质量百分比为96.8％的负极主材，0.6％的低比表面积导电剂，1.4％的CMC和1.2％的SBR组成的混合物Ⅰ和占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.4％的碳酸乙烯酯均匀分散在溶剂去离子水中制成浆料A，将浆料A涂布在负极集流体3的两个表面上；
步骤二：将质量百分比为96.8％的负极主材，0.6％的高比表面积导电剂，1.4％的CMC和1.2％的SBR均匀分散在溶剂去离子水中制成浆料B，将浆料B涂布在浆料A上；
步骤三：将涂布浆料A和浆料B的负极集流体，干燥除去溶剂，经辊压、分切、制片得到锂离子电池负极；
其中，所述浆料A中负极主材的OI值记为OI1，其中OI1＝1.5，所述浆料B中负极主材的OI值记为OI2，其中OI2＝3.5。
将上述负极和正极配合卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选得到锂离子电池，所述辊压→分切→制片→卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选，均采用本领域常规技术手段。
其中，负极浆料A的具体制备方法为：步骤1：将所述CMC总质量的40％和全部所述低比表面积导电剂混合均匀分散到去离子水中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的25％和所述CMC总质量的30％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的25％和所述CMC总质量的30％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的25％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的25％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料A。
其中，负极浆料B的具体制备方法为：步骤1：将所述CMC总质量的60％和全部所述高比表面积导电剂混合均匀分散到去离子水中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的25％和所述CMC总质量的20％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的25％和所述CMC总质量的20％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的25％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的25％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料B。
所述浆料A中还加入碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯的加入量为混合物Ⅰ总质量的0.4％。
实施例2
一种锂离子电池负极，包括负极集流体3和负极涂层，所述负极涂层包括底层1和顶层2，所述底层1涂布在负极集流体3的两个表面上，所述底层1的涂布厚度均为50μm，所述顶层2涂布在底层1上，顶层2的涂布厚度为110μm，所述底层1包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.8％的负极主材、0.6％的低比表面积导电剂(比表面积为80m2/g)、1.4％的CMC和1.2％的SBR组成，所述顶层由质量百分比分别为96.8％的负极主材、0.6％的高比表面积导电剂(比表面积为200m2/g)、1.4％的CMC和1.2％的SBR组成，所述底层中负极主材的OI值记为OI1，其中OI1＝1.5，所述顶层中负极主材的OI值记为OI2，其中OI2＝3.5。
所述底层中还均包括碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.4％。
上述锂离子电池负极的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将质量百分比为96.8％的负极主材，0.6％的低比表面积导电剂，1.4％的CMC和1.2％的SBR组成的混合物Ⅰ和占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.4％的碳酸乙烯酯均匀分散在溶剂去离子水中制成浆料A，将浆料A涂布在负极集流体的两个表面上；
步骤二：将质量百分比为96.8％的负极主材，0.6％的高比表面积导电剂，1.4％的CMC和1.2％的SBR均匀分散在溶剂去离子水中制成浆料B，将浆料B涂布在浆料A上；
步骤三：将涂布浆料A和浆料B的负极集流体，干燥除去溶剂，经辊压、分切、制片得到锂离子电池负极；
其中，所述浆料A中负极主材的OI值记为OI1，其中OI1＝1.5，所述浆料B中负极主材的OI值记为OI2，其中OI2＝3.5。
将上述负极和正极配合卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选得到锂离子电池，所述辊压→分切→制片→卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选，均采用本领域常规技术手段。
其中，负极浆料A的具体制备方法为：步骤1：将所述CMC总质量的40％和全部所述低比表面积导电剂混合均匀分散到去离子水中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的25％和所述CMC总质量的30％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的25％和所述CMC总质量的30％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的25％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的25％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料A。
其中，负极浆料B的具体制备方法为：步骤1：将所述CMC总质量的60％和全部所述高比表面积导电剂混合均匀分散到去离子水中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的25％和所述CMC总质量的20％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的25％和所述CMC总质量的20％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的25％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的25％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料B。
所述浆料A中还加入碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯的加入量为混合物Ⅰ总质量的0.4％。
实施例3
一种锂离子电池负极，包括负极集流体3和负极涂层，所述负极涂层包括底层1和顶层2，所述底层1涂布在负极集流体3的两个表面上，所述底层1的涂布厚度均为100μm，所述顶层2涂布在底层1上，顶层2的涂布厚度为160μm，所述底层1包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为97.3％的负极主材、0.5％的低比表面积导电剂(比表面积为100m2/g)、1.2％的CMC和1.0％的SBR组成，所述顶层由质量百分比分别为97.3％的负极主材、0.5％的高比表面积导电剂(比表面积为800m2/g)、1.2％的CMC和1.0％的SBR组成，所述底层中负极主材的OI值记为OI1，其中OI1＝1.5，所述顶层中负极主材的OI值记为OI2，其中OI2＝3.5。
所述底层中还均包括碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.9％。
上述锂离子电池负极的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将质量百分比为97.3％的负极主材，0.5％的低比表面积导电剂，1.2％的CMC和1.0％的SBR组成的混合物Ⅰ和占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.9％的碳酸乙烯酯均匀分散在溶剂去离子水中制成浆料A，将浆料A涂布在负极集流体的两个表面上；
步骤二：将质量百分比为97.3％的负极主材，0.5％的高比表面积导电剂，1.2％的CMC和1.0％的SBR均匀分散在溶剂去离子水中制成浆料B，将浆料B涂布在浆料A上；
步骤三：将涂布浆料A和浆料B的负极集流体，干燥除去溶剂，经辊压、分切、制片得到锂离子电池负极；
其中，所述浆料A中负极主材的OI值记为OI1，其中OI1＝1.5，所述浆料B中负极主材的OI值记为OI2，其中OI2＝3.5。
将上述负极和正极配合卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选得到锂离子电池，所述辊压→分切→制片→卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选，均采用本领域常规技术手段。
其中，负极浆料A的具体制备方法为：步骤1：将所述CMC总质量的10％和全部所述低比表面积导电剂混合均匀分散到去离子水中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的30％和所述CMC总质量的20％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的30％和所述CMC总质量的70％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的30％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的10％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料A。
其中，负极浆料B的具体制备方法为：步骤1：将所述CMC总质量的10％和全部所述高比表面积导电剂混合均匀分散到去离子水中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的30％和所述CMC总质量的20％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的30％和所述CMC总质量的70％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的30％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的10％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料B。
所述浆料A中还加入碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯的加入量为混合物Ⅰ总质量的0.9％。
实施例4
一种提高高电压循环性能的锂离子电池负极，包括负极集流体3和负极涂层，所述负极涂层包括底层1和顶层2，所述底层1涂布在负极集流体3的两个表面上，所述底层1的涂布厚度均为80μm，所述顶层2涂布在底层1上，顶层2的涂布厚度为140μm，所述底层1包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.1％的负极主材、1％的低比表面积导电剂(比表面积为60m2/g)、1.5％的CMC和1.4％的SBR组成，所述顶层由质量百分比分别为96.1％的负极主材、1％的高比表面积导电剂(比表面积为500m2/g)、1.5％的CMC和1.4％的SBR组成，所述底层中负极主材的OI值记为OI1，其中OI1＝1.5，所述顶层中负极主材的OI值记为OI2，其中OI2＝3.5。
所述底层中还均包括碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.7％。
上述锂离子电池负极的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将质量百分比为96.1％的负极主材，1％的低比表面积导电剂，1.5％的CMC和1.4％的SBR组成的混合物Ⅰ和占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.7％的碳酸乙烯酯均匀分散在溶剂去离子水中制成浆料A，将浆料A涂布在负极集流体的两个表面上；
步骤二：将质量百分比为96.1％的负极主材，1％的高比表面积导电剂，1.5％的CMC和1.4％的SBR均匀分散在溶剂去离子水中制成浆料B，将浆料B涂布在浆料A上；
步骤三：将涂布浆料A和浆料B的负极集流体，干燥除去溶剂，经辊压、分切、制片得到锂离子电池负极；
其中，所述浆料A中负极主材的OI值记为OI1，其中OI1＝1.5，所述浆料B中负极主材的OI值记为OI2，其中OI2＝3.5。
将上述负极和正极配合卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选得到锂离子电池，所述辊压→分切→制片→卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选，均采用本领域常规技术手段。
其中，负极浆料A的具体制备方法为：步骤1：将所述CMC总质量的20％和全部所述低比表面积导电剂混合均匀分散到去离子水中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的20％和所述CMC总质量的25％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的20％和所述CMC总质量的55％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的20％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的40％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料A。
其中，负极浆料B的具体制备方法为：步骤1：将所述CMC总质量的40％和全部所述高比表面积导电剂混合均匀分散到去离子水中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的20％和所述CMC总质量的25％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的20％和所述CMC总质量的35％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的20％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的40％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料B。
所述浆料A中还加入碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯的加入量为混合物Ⅰ总质量的0.7％。
对比例1
一种锂离子电池负极，包括负极集流体和负极涂层，所述负极涂层涂布在集流体的两个表面，其中涂布在负极集流体的一侧表面上的负极涂层的长度大于涂布在所述负极集流体的另一侧表面上的负极涂层的长度，长度长的负极涂层为长涂膏层，长度短的负极涂层为短涂膏层；所述长涂膏层的涂布厚度为160μm，所述短涂膏层的涂布厚度为160μm，所述长涂膏层和短涂膏层均由质量百分比分别为96.8％的负极主材、0.6％的高比表面积导电剂(比表面积为170m2/g)、1.4％的CMC和1.2％的SBR组成，所述长涂膏层和短涂膏层中负极主材的OI值均为3.5。
上述锂离子电池负极的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将质量百分比为96.8％的负极主材，0.6％的高比表面积导电剂，1.4％的CMC和1.2％的SBR均匀分散在溶剂去离子水中制成负极浆料B，将负极浆料B涂布在负极集流体的两个表面上；
步骤二：将涂覆负极浆料B的负极集流体，干燥除去溶剂去离子水得到涂布长涂膏层和短涂膏层的负极集流体，经辊压、分切、制片得到锂离子电池负极。
将上述负极和正极配合卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选得到锂离子电池，所述辊压→分切→制片→卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选，均采用本领域常规技术手段。
其中，负极浆料B的具体制备方法为：步骤1：将所述CMC总质量的60％和全部所述高比表面积导电剂混合均匀分散到去离子水中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的25％和所述CMC总质量的20％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的25％和所述CMC总质量的20％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的25％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的25％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料B。
Claims (8)
1.一种锂离子电池负极，包括负极集流体(3)和负极涂层，其特征在于：所述负极涂层包括底层(1)和顶层(2)，所述底层(1)涂布在负极集流体(3)的两个表面上，所述顶层(2)涂布在底层(1)上，所述底层(1)包括混合物Ⅰ，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的低比表面积导电剂、1.2～1.5％的羧甲基纤维素钠CMC和1.0～1.4％的丁苯橡胶SBR组成，所述顶层(2)由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的高比表面积导电剂、1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR组成，所述底层(1)中负极主材的晶体的取向度OI值记为OI1，所述顶层(2)中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2-OI1≤2.0；所述高比表面积导电剂的比表面积为150～800m2/g，所述低比表面积导电剂的比表面积为50～100m2/g，其中OI值表示负极主材的X射线衍射图谱中004特征衍射峰的峰强度与110特征衍射峰的峰强度的比值，所述峰强度代表峰高。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极，其特征在于：涂布在负极集流体(3)的一侧表面上的负极涂层的长度大于涂布在所述负极集流体的另一侧表面上的负极涂层的长度，长度长的负极涂层为长涂膏层(4)，长度短的负极涂层为短涂膏层(5)。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极，其特征在于：所述底层(1)的厚度为50～100μm，所述顶层(2)的厚度为110～160μm。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极，其特征在于：所述底层(1)中还包括碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯占所述混合物Ⅰ的质量百分比为0.4～0.9％。
5.一种锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将质量百分比为96.1～97.3％的负极主材，0.5～1.0％的低比表面积导电剂，1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR均匀分散在溶剂中制成浆料A，将浆料A涂布在负极集流体(3)的两个表面上，所述低比表面积导电剂的比表面积为50～100m2/g；
步骤二：将质量百分比为96.1～97.3％的负极主材，0.5～1.0％的高比表面积导电剂，1.2～1.5％的CMC和1.0～1.4％的SBR均匀分散在溶剂中制成浆料B，将浆料B涂布在浆料A上，所述高比表面积导电剂的比表面积为150～800m2/g；
步骤三：将涂布浆料A和浆料B的负极集流体(3)，干燥除去溶剂，经辊压、分切、制片得到锂离子电池负极；
其中，所述浆料A中负极主材的OI值记为OI1，所述浆料B中负极主材的OI值记为OI2，OI1和OI2满足0.5≤OI2-OI1≤2.0，其中OI值表示负极主材的X射线衍射图谱中004特征衍射峰的峰强度与110特征衍射峰的峰强度的比值，所述峰强度代表峰高。
6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池负极的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述浆料A的具体配置方法为：步骤1：将所述CMC总质量的10％～40％和全部所述低比表面积导电剂混合均匀分散到溶剂中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的20％～30％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的30％～70％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的20％～30％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的10％～40％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料A。
7.根据权利要求5所述的一种锂离子电池负极的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述浆料B的具体配置方法为：步骤1：将所述CMC总质量的10％～60％和全部所述高比表面积导电剂混合均匀分散到溶剂中；步骤2：然后加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的20％～30％，分散均匀；步骤3：加入所述负极主材总质量的20％～30％和所述CMC总质量的10％～70％，分散均匀；步骤4：加入所述负极主材总质量的20％～30％，分散均匀；步骤5：加入所述负极主材总质量的10％～40％，分散均匀；步骤6：最后将所述SBR全部加入，分散均匀，制得负极浆料B。
8.根据权利要求5所述的一种锂离子电池负极的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述浆料A中还加入碳酸乙烯酯，所述碳酸乙烯酯的加入量为混合物Ⅰ总质量的0.4％～0.9％，所述混合物Ⅰ由质量百分比分别为96.1～97.3％的负极主材、0.5～1.0％的低比表面积导电剂、1.2～1.5％的羧甲基纤维素钠CMC和1.0～1.4％的丁苯橡胶SBR组成。
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 519180 No. 209 Pearl Peak Avenue, Jingan Town, Doumen District, Zhuhai City, Guangdong Province Applicant after: Zhuhai CosMX Battery Co.,Ltd. Address before: 519180 No. 209 Pearl Peak Avenue, Jingan Town, Doumen District, Zhuhai City, Guangdong Province Applicant before: ZHUHAI COSLIGHT BATTERY Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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