CN111477848A - 一种负极水系导电浆料制备的电极和电池 - Google Patents

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施天琦
王发
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Abstract

本发明提出了一种锂离子二次电池负极，包括负极水系导电浆料以及集电体，所述负极水系导电浆料涂覆在集电体上，经干燥、压延制得锂离子二次电池负极，所述集电体为铜箔。本发明通过使用CNTS和石墨烯混合胶液，能很好的提高电极浆料间的导电性，提高电极浆料和集电体之间的导电网络，并在一定程度提高负极材料的粘结性，电极浆料分散性好，敷料强度高，易于储存，优化了工艺生产，浆料的涂覆性能正常，能够制备出厚度均匀的极片电池的一致性和极片的利用率良好。

Description

一种负极水系导电浆料制备的电极和电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种负极水系导电浆料制备的电极和电池。
背景技术
锂离子二次电池分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为负极构成的锂离子电池。因其比能量高，工作电压高，工作温度范围宽，自放电率低，循环寿命长，无污染，重量轻，安全性好等优点，因而应用领域广泛。
电池电极作为锂离子电池的核心组成部件，对其性能要求也越来越高，电池电极一般包括电极活性材料及将电极活性材料颗粒与颗粒之间和电极活性材料与集流体之间粘结起来的粘结剂以及活性物质之间的导电作用的导电剂。导电剂作为电池电极的重要原料，起到连接石墨颗粒等作用，很大程度上决定着电极的性能，因此对其导电性，用量和对电池电极其他材料的影响都有很高的要求。
现有锂离子电池的配方工艺复杂，电池电极导电剂种类也很多，包括SP、ECP等炭黑类的导电剂，SFG-6等石墨类导电剂，以及石墨烯和CNTS类高导导电剂。SP和石墨类导电剂易于分散，ECP等大比表面积导电剂较难分散，而CNTS和石墨烯等比表面积超大，实际使用一般都是由供方提供分配好的浆料。CNTS和石墨烯以NMP为溶剂的分散液在正极片中有广泛应用，然而使用该类型导电剂，但在负极极片鲜有成功案例，主要是负极本身导电较好，另外在负极加入CNTS对电芯的整体效率有影响。而在提高倍率或因为高容量要求时使用硅氧硅碳类负极材料时，增强嵌锂效率和抑制膨胀成为要亟待解决的问题。导电性能差导致嵌锂效率差，会有锂在负极表面析出，导致电极失效。硅碳和硅氧负极材料，循环膨胀系数高，体积变化大，电极性能降低，寿命衰减迅速，无法达到理想要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种负极水系导电浆料制备的电极和电池，性能优良，能提高电池寿命。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种锂离子二次电池负极，包括负极水系导电浆料以及集电体，所述负极水系导电浆料涂覆在集电体上，经干燥、压延制得锂离子二次电池负极，所述集电体为铜箔；
所述负极水系导电浆料包括以下化合物的原料合成，包括：负极活性材料、水系粘结剂、电极负极导电胶液、导电剂以及分散剂；
以负极水系导电浆料的总量为基准，所述负极活性材料的重量百分含量为90％～97％；所述水系粘结剂的重量百分含量为2.7％～4.5％；所述负极水系导电胶液的重量百分含量为0％～1％，所述导电剂的重量百分含量为0％～4.2％，所述分散剂的重量百分含量为0.2％～0.4％；
进一步地，所述负极水系导电胶液包括电导电剂、水系粘结剂以及分散剂；
以电池负极水系导电胶液的总量为基准，所述电导电剂的重量百分含量为77.9％～78.5％；所述水系粘结剂的重量百分含量为16.9％～17.7％；所述分散剂的重量百分含量为3.9％～5.1％。
所述电导电剂为CNTS和石墨烯的混合物；
所述水系粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯胶乳的混合液；
所述分散剂为K30。
进一步地，所述电池负极导电胶液中，CNTS和石墨烯的质量比在1:1.5至1.5:1之间。
进一步地，所述负极水系导电胶液内还包括0.1％～1％NMP。
进一步地，所述负极活性材料包括天然石墨以及人造石墨中任意一种；所述导电剂为导电剂SP。
进一步地，所述锂离子二次电池负极以负极水系导电浆料的总量为基准，所述人造石墨的重量百分含量为80％，所述SBR的重量百分含量为1.4％，所述CMC的重量百分含量为1.6％，所述分散剂K30的重量百分含量为0.2％，所述NMP的重量百分含量为0.3％，所述负极水系导电胶液的重量百分含量为0.5％；
以电池负极水系导电胶液的总量为基准，所述CNTS的重量百分含量为2.5％，所述石墨烯的重量百分含量为2.5％，所述SBR的重量百分含量为0.7％，所述CMC的重量百分含量为0.4％，所述分散剂K30的重量百分含量为0.3％，余量为去离子水。
一种锂离子二次电池，包括电池壳体以及密封在电池壳体内的电极组和电解液，所述电极组包括正极，负极以及位于正极与负极之间的隔膜；所述电池组负极为所述的锂离子二次电池负极。
进一步地，所述电解液中电解质锂盐的浓度为0.1～2mol/L。
进一步地，所述隔膜为15-23μm不同厚度PP膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
通过使用CNTS和石墨烯混合胶液，能很好的提高电极浆料间的导电性，提高电极浆料和集电体之间的导电网络，并在一定程度提高负极材料的粘结性，电极浆料分散性好，敷料强度高，易于储存，优化了工艺生产，浆料的涂覆性能正常，能够制备出厚度均匀的极片电池的一致性和极片的利用率良好，使用寿命大大增加。
附图说明
参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
图1示意性显示了实施例1至实施例9以及对照组中锂离子二次电池经历循环放电测试后负极中间厚度变化率趋势图。
图2示意性显示了实施例3至实施例6以及对照组中二次电池经历循环放电测试后有效电量百分比趋势图。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
正极极片的制备
称取磷酸铁锂93.5kg，PVDF900 4kg，导电剂SP 1.5kg，KS-6 1kg，NMP 80kg，将NMP加入PVDF900中，搅拌均匀，配置成6％的胶液后依次加入KS-6、导电剂SP、剩余NMP以及磷酸铁锂后搅拌均匀，制备成正极浆料。将此正极浆料均匀的涂布于16微米厚铝箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成196×108毫米的正极极片，每个正极极极片中含有7.1g正极活性物质。
实施例1
(1)负极水系导电胶液的制备
称取CNTS 2kg，石墨烯2kg，羟甲基纤维素钠(CMC)0.3kg，丁苯胶乳(SBR)0.6kg，以及分散剂K30 0.2kg，将羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯胶乳(SBR)以及93.6kg去离子水依次加入150L行星式搅拌机搅拌20分钟后依次加入CNTS石墨烯以及分散剂K30搅拌1h进而得到负极水系导电胶液。
(2)负极水系导电浆料的制备
称取人造石墨90kg，羟甲基纤维素钠(CMC)2.3kg，丁苯胶乳(SBR)2.2kg，负极水系导电胶液1kg，导电剂SP 4.2kg，分散剂K30 0.4kg，NMP 1kg。先将羧甲基纤维素钠(CMC)和去离子水按98:2比例搅拌充分溶解，随后将负极水系导电胶液加入上述CMC水溶液中搅拌均匀，然后加入人造石墨以及NMP搅拌均匀进而得到负极水系导电浆料。
(3)负极极片的制备
将上述负极水系导电浆料均匀的涂布于10μm厚铜箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成200mm×110mm的负极极片，每个负极极片中含有3.65g负极活性物质。
(4)电池的制备
将上述正极极片22层、15μm厚的聚丙烯隔膜与负极极片23层依次重叠成电芯，装入铝塑膜中，将电解液以4.5g/Ah的量注入铝塑膜中，密封制成软包电池，电解液含有LiPF6和非水溶剂，电解液中LiPF6的浓度为0.9mol/L，非水溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶剂，混合溶剂中碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二乙酯(DMC)重量比为1：1。
实施例2
(1)负极水系导电胶液的制备
称取CNTS 3kg，石墨烯3kg，羟甲基纤维素钠(CMC)0.5kg，丁苯胶乳(SBR)0.8kg，以及分散剂K30 0.4kg，将羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯胶乳(SBR)以及93.6kg去离子水依次加入150L行星式搅拌机搅拌20分钟后依次加入CNTS石墨烯以及分散剂K30搅拌1h进而得到负极水系导电胶液。
(2)负极水系导电浆料的制备
称取人造石墨97kg，羟甲基纤维素钠(CMC)1.4kg，丁苯胶乳(SBR)1.3kg，负极水系导电胶液0.5kg，分散剂K30 0.2kg，NMP 0.1kg。先将羧甲基纤维素钠(CMC)和去离子水按98:2比例搅拌充分溶解，随后将负极水系导电胶液加入上述CMC水溶液中搅拌均匀，然后加入人造石墨以及NMP搅拌均匀进而得到负极水系导电浆料。
(3)负极极片的制备
将上述负极水系导电浆料均匀的涂布于10μm厚铜箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成200mm×110mm的负极极片，每个负极极片中含有3.48g负极活性物质。
(4)电池的制备
将上述正极极片22层、23μm厚的聚丙烯隔膜与负极极片23层依次重叠成电芯，装入铝塑膜中，将电解液以4.5g/Ah的量注入铝塑膜中，密封制成软包电池，电解液含有LiPF6和非水溶剂，电解液中LiPF6的浓度为1.1mol/L，非水溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶剂，混合溶剂中碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二乙酯(DMC)重量比为1：1。
实施例3
(1)负极水系导电胶液的制备
称取CNTS 2.5kg，石墨烯2.5kg，羟甲基纤维素钠(CMC)0.4kg，丁苯胶乳(SBR)0.7kg，以及分散剂K30 0.3kg，将羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯胶乳(SBR)以及93.6kg去离子水依次加入150L行星式搅拌机搅拌20分钟后依次加入CNTS石墨烯以及分散剂K30搅拌1h进而得到负极水系导电胶液。
(2)负极水系导电浆料的制备
称取人造石墨95kg，羟甲基纤维素钠(CMC)1.6kg，丁苯胶乳(SBR)1.4kg，负极水系导电胶液0.5kg，分散剂K30 0.2kg，NMP 0.3kg。先将羧甲基纤维素钠(CMC)和去离子水按98:2比例搅拌充分溶解，随后将负极水系导电胶液加入上述CMC水溶液中搅拌均匀，然后加入人造石墨以及NMP搅拌均匀进而得到负极水系导电浆料。
(3)负极极片的制备
将上述负极水系导电浆料均匀的涂布于10μm厚铜箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成200mm×110mm的负极极片，每个负极极片中含有3.54g负极活性物质。
(4)电池的制备
将上述正极极片22层、20μm厚的聚丙烯隔膜与负极极片23层依次重叠成电芯，装入铝塑膜中，将电解液以4.5g/Ah的量注入铝塑膜中，密封制成软包电池，电解液含有LiPF6和非水溶剂，电解液中LiPF6的浓度为1mol/L，非水溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶剂，混合溶剂中碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二乙酯(DMC)重量比为1：1。
实施例4
(1)负极水系导电胶液的制备
称取CNTS 2.5kg，石墨烯2.5kg，羟甲基纤维素钠(CMC)0.4kg，丁苯胶乳(SBR)0.7kg，以及分散剂K30 0.3kg，将羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯胶乳(SBR)以及93.6kg去离子水依次加入150L行星式搅拌机搅拌20分钟后依次加入CNTS石墨烯以及分散剂K30搅拌1h进而得到负极水系导电胶液。
(2)负极水系导电浆料的制备
称取天然石墨95kg，羟甲基纤维素钠(CMC)1.6kg，丁苯胶乳(SBR)1.4kg，负极水系导电胶液0.5kg，分散剂K30 0.2kg，NMP 0.3kg。先将羧甲基纤维素钠(CMC)和去离子水按98:2比例搅拌充分溶解，随后将负极水系导电胶液加入上述CMC水溶液中搅拌均匀，然后加入人造石墨以及NMP搅拌均匀进而得到负极水系导电浆料。
(3)负极极片的制备
将上述负极水系导电浆料均匀的涂布于10μm厚铜箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成200mm×110mm的负极极片，每个负极极片中含有3.54g负极活性物质。
(4)电池的制备
将上述正极极片22层、20μm厚的聚丙烯隔膜与负极极片23层依次重叠成电芯，装入铝塑膜中，将电解液以4.5g/Ah的量注入铝塑膜中，密封制成软包电池，电解液含有LiPF6和非水溶剂，电解液中LiPF6的浓度为1mol/L，非水溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶剂，混合溶剂中碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二乙酯(DMC)重量比为1：1。
实施例5
(1)负极水系导电胶液的制备
称取CNTS 2kg，石墨烯3kg，羟甲基纤维素钠(CMC)0.4kg，丁苯胶乳(SBR)0.7kg，以及分散剂K30 0.3kg，将羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯胶乳(SBR)以及93.6kg去离子水依次加入150L行星式搅拌机搅拌20分钟后依次加入CNTS石墨烯以及分散剂K30搅拌1h进而得到负极水系导电胶液。
(2)负极水系导电浆料的制备
称取人造石墨95kg，羟甲基纤维素钠(CMC)1.6kg，丁苯胶乳(SBR)1.4kg，负极水系导电胶液0.1kg，分散剂K30 0.2kg，NMP 0.3kg。先将羧甲基纤维素钠(CMC)和去离子水按98:2比例搅拌充分溶解，随后将负极水系导电胶液加入上述CMC水溶液中搅拌均匀，然后加入人造石墨以及NMP搅拌均匀进而得到负极水系导电浆料。
(3)负极极片的制备
将上述负极水系导电浆料均匀的涂布于10μm厚铜箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成200mm×110mm的负极极片，每个负极极片中含有3.54g负极活性物质。
(4)电池的制备
将上述正极极片22层、20μm厚的聚丙烯隔膜与负极极片23层依次重叠成电芯，装入铝塑膜中，将电解液以4.5g/Ah的量注入铝塑膜中，密封制成软包电池，电解液含有LiPF6和非水溶剂，电解液中LiPF6的浓度为1mol/L，非水溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶剂，混合溶剂中碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二乙酯(DMC)重量比为1：1。
实施例6
(1)负极水系导电胶液的制备
称取CNTS 3kg，石墨烯2kg，羟甲基纤维素钠(CMC)0.4kg，丁苯胶乳(SBR)0.7kg，以及分散剂K30 0.3kg，将羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯胶乳(SBR)以及93.6kg去离子水依次加入150L行星式搅拌机搅拌20分钟后依次加入CNTS石墨烯以及分散剂K30搅拌1h进而得到负极水系导电胶液。
(2)负极水系导电浆料的制备
称取人造石墨95kg，羟甲基纤维素钠(CMC)1.6kg，丁苯胶乳(SBR)1.4kg，负极水系导电胶液0.5kg，分散剂K30 0.2kg，NMP 0.3kg。先将羧甲基纤维素钠(CMC)和去离子水按98:2比例搅拌充分溶解，随后将负极水系导电胶液加入上述CMC水溶液中搅拌均匀，然后加入人造石墨以及NMP搅拌均匀进而得到负极水系导电浆料。
(3)负极极片的制备
将上述负极水系导电浆料均匀的涂布于10μm厚铜箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成200mm×110mm的负极极片，每个负极极片中含有3.54g负极活性物质。
(4)电池的制备
将上述正极极片22层、20μm厚的聚丙烯隔膜与负极极片23层依次重叠成电芯，装入铝塑膜中，将电解液以4.5g/Ah的量注入铝塑膜中，密封制成软包电池，电解液含有LiPF6和非水溶剂，电解液中LiPF6的浓度为1mol/L，非水溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶剂，混合溶剂中碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二乙酯(DMC)重量比为1：1。
实施例7
(1)负极水系导电胶液的制备
称取CNTS 2.5kg，石墨烯2.5kg，羟甲基纤维素钠(CMC)0.7kg，丁苯胶乳(SBR)0.4kg，以及分散剂K30 0.3kg，将羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯胶乳(SBR)以及93.6kg去离子水依次加入150L行星式搅拌机搅拌20分钟后依次加入CNTS石墨烯以及分散剂K30搅拌1h进而得到负极水系导电胶液。
(2)负极水系导电浆料的制备
称取人造石墨95kg，羟甲基纤维素钠(CMC)1.6kg，丁苯胶乳(SBR)1.2kg，负极水系导电胶液0.5kg，分散剂K30 0.2kg，NMP 0.3kg。先将羧甲基纤维素钠(CMC)和去离子水按98:2比例搅拌充分溶解，随后将负极水系导电胶液加入上述CMC水溶液中搅拌均匀，然后加入人造石墨以及NMP搅拌均匀进而得到负极水系导电浆料。
(3)负极极片的制备
将上述负极水系导电浆料均匀的涂布于10μm厚铜箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成200mm×110mm的负极极片，每个负极极片中含有3.54g负极活性物质。
(4)电池的制备
将上述正极极片22层、20μm厚的聚丙烯隔膜与负极极片23层依次重叠成电芯，装入铝塑膜中，将电解液以4.5g/Ah的量注入铝塑膜中，密封制成软包电池，电解液含有LiPF6和非水溶剂，电解液中LiPF6的浓度为1mol/L，非水溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶剂，混合溶剂中碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二乙酯(DMC)重量比为1：1。
实施例8
(1)负极水系导电胶液的制备
称取CNTS 2.5kg，石墨烯2.5kg，羟甲基纤维素钠(CMC)0.4kg，丁苯胶乳(SBR)0.7kg，以及分散剂K30 0.3kg，将羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯胶乳(SBR)以及93.6kg去离子水依次加入150L行星式搅拌机搅拌20分钟后依次加入CNTS石墨烯以及分散剂K30搅拌1h进而得到负极水系导电胶液。
(2)负极水系导电浆料的制备
称取人造石墨95kg，羟甲基纤维素钠(CMC)1.6kg，丁苯胶乳(SBR)2kg，负极水系导电胶液0.5kg，分散剂K30 0.2kg，NMP 0.3kg。先将羧甲基纤维素钠(CMC)和去离子水按98:2比例搅拌充分溶解，随后将负极水系导电胶液加入上述CMC水溶液中搅拌均匀，然后加入人造石墨以及NMP搅拌均匀进而得到负极水系导电浆料。
(3)负极极片的制备
将上述负极水系导电浆料均匀的涂布于10μm厚铜箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成200mm×110mm的负极极片，每个负极极片中含有3.54g负极活性物质。
(4)电池的制备
将上述正极极片22层、20μm厚的聚丙烯隔膜与负极极片23层依次重叠成电芯，装入铝塑膜中，将电解液以4.5g/Ah的量注入铝塑膜中，密封制成软包电池，电解液含有LiPF6和非水溶剂，电解液中LiPF6的浓度为1mol/L，非水溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶剂，混合溶剂中碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二乙酯(DMC)重量比为1：1。
实施例9
(1)负极水系导电胶液的制备
称取CNTS 3kg，石墨烯2kg，羟甲基纤维素钠(CMC)0.4kg，丁苯胶乳(SBR)0.7kg，以及分散剂K30 0.3kg，将羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯胶乳(SBR)以及93.6kg去离子水依次加入150L行星式搅拌机搅拌20分钟后依次加入CNTS石墨烯以及分散剂K30搅拌1h进而得到负极水系导电胶液。
(2)负极水系导电浆料的制备
称取人造石墨95kg，羟甲基纤维素钠(CMC)1.6kg，丁苯胶乳(SBR)1.4kg，负极水系导电胶液0.5kg，导电剂SP 1kg，分散剂K30 0.2kg，NMP 0.3kg。先将羧甲基纤维素钠(CMC)和去离子水按98:2比例搅拌充分溶解，随后将负极水系导电胶液加入上述CMC水溶液中搅拌均匀，然后加入人造石墨以及NMP搅拌均匀进而得到负极水系导电浆料。
(3)负极极片的制备
将上述负极水系导电浆料均匀的涂布于10μm厚铜箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成200mm×110mm的负极极片，每个负极极片中含有3.54g负极活性物质。
(4)电池的制备
将上述正极极片22层、20μm厚的聚丙烯隔膜与负极极片23层依次重叠成电芯，装入铝塑膜中，将电解液以4.5g/Ah的量注入铝塑膜中，密封制成软包电池，电解液含有LiPF6和非水溶剂，电解液中LiPF6的浓度为1mol/L，非水溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶剂，混合溶剂中碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二乙酯(DMC)重量比为1：1。
对照组
(1)负极水系导电浆料的制备
称取人造石墨95kg，羟甲基纤维素钠(CMC)1.6kg，丁苯胶乳(SBR)1.4kg，导电剂SP1kg，NMP 1kg。先将羧甲基纤维素钠(CMC)和去离子水按98:2比例搅拌充分溶解，随后加入人造石墨以及NMP搅拌均匀进而得到负极水系导电浆料。
(2)负极极片的制备
将上述负极水系导电浆料均匀的涂布于10μm厚铜箔上，真空条件下在120℃干燥烘干，然后在2MPa下压延，裁剪成200mm×110mm的负极极片，每个负极极片中含有3.54g负极活性物质。
(3)电池的制备
将上述正极极片22层、20μm厚的聚丙烯隔膜与负极极片23层依次重叠成电芯，装入铝塑膜中，将电解液以4.5g/Ah的量注入铝塑膜中，密封制成软包电池，电解液含有LiPF6和非水溶剂，电解液中LiPF6的浓度为1mol/L，非水溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合溶剂，混合溶剂中碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二乙酯(DMC)重量比为1：1。
上述实施例中，电导电剂为CNTS与石墨烯的混合物，其中，CNTS使用长径比较低的产品，CNTS与石墨烯混合使用砂磨机磨匀，可适当加入胶粘剂形成稳定的乳液。
上述实施例中还加入有0.1％～1％NMP，有利于减少浆料表面张力，减少粘结剂之间的团聚，能以分子间的范德华力和平面分子间π-π键作用力与粘结剂特别是水系粘结剂结合，使粘结剂均匀分散在活性材料颗粒表面，减少颗粒之间的团聚，提高电极浆料分散性，流变性和稳定性。
将上述实施例以及对照组中所制得的锂离子二次电池在-55℃环境下进行循环放电操作，且每循环100次后测量锂离子二次电池中负极的厚度，其测量厚度情况如图1所示。于图1中，可见实施例1至实施例9相较于对照组，在经历约200次循环放电后，其厚度增长趋势出现了明显增长，实施例1至实施例9中所制得锂离子二次电池负极在经历200次循环放电后，其锂离子二次电池负极厚度增长率明显降低，增长趋势相较于对照组中电池负极更为平缓。故易得，在配置电池负极导电浆液的过程中，通过加入负极导电胶液能够有效减少锂离子二次电池在长时间使用过程中的电池负极厚度增长，使得锂离子二次电池能够在反复使用过程中，依然能够拥有较高的有效电量，使得其使用寿命大大增加。且在实施例1至实施例9中，实施例3中锂离子二次电池负极厚度增长幅度远小于其他实施例中厚度增长幅度，其使用寿命也远大于其他实施例内所述锂离子二次电池。
对于本发明实施例中所述锂离子二次电池使用寿命进行进一步测定，选取上述循环放电测试中性能较为优越的实施例3至实施例实施例6以及对照组中所述锂离子二次电池，测量其经历循环放电测试后的有效电量百分比。由图2易对照组中锂离子二次电池经历循环放电400次后其有效电量百分比下降至80％以下；实施例4以及实施例5中所述锂离子二次电池经历循环放电700次后，其有效电量下降至80％以下；实施例6中所述锂离子二次电池经历循环放电800次后，其有效电量百分比急剧下降，实施例3中所述锂离子二次电池经历循环放电800次后，其有效电量百分比下降趋势较为平缓。由上述测试结果易得实施例3以及实施例6中所述锂离子二次电池使用寿命相较于对照组、实施例4以及实施例5中所述锂离子二次电池更长，且实施例3中所述锂离子二次电池性能更为稳定。
由实施例3以及实施例4中所述锂离子二次电池易得负极活性材料采用人造石墨相较于天然石墨，能够有效减少锂离子二次电池在多次使用的过程中，其负极厚度的增加量，且采用人造石墨，其使用寿命能够显著增长。由实施例3、实施例5以及实施例6可得，当负极水系导电胶液中CNTS：石墨烯＝1:1时，其导电性能最优。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种锂离子二次电池负极，包括负极水系导电浆料以及集电体，其特征在于，所述负极水系导电浆料涂覆在集电体上，经干燥、压延制得锂离子二次电池负极，所述集电体为铜箔；
所述负极水系导电浆料包括以下化合物的原料合成，包括：负极活性材料、水系粘结剂、电极负极导电胶液、导电剂以及分散剂；
以负极水系导电浆料的总量为基准，所述负极活性材料的重量百分含量为90％～97％；所述水系粘结剂的重量百分含量为2.7％～4.5％；所述负极水系导电胶液的重量百分含量为0％～1％，所述导电剂的重量百分含量为0％～4.2％，所述分散剂的重量百分含量为0.2％～0.4％。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池负极，其特征在于，所述负极水系导电胶液包括电导电剂、水系粘结剂以及分散剂；
以电池负极水系导电胶液的总量为基准，所述电导电剂的重量百分含量为77.9％～78.5％；所述水系粘结剂的重量百分含量为16.9％～17.7％；所述分散剂的重量百分含量为3.9％～5.1％。
所述电导电剂为CNTS和石墨烯的混合物；
所述水系粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯胶乳的混合液；
所述分散剂为K30。
3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池负极，其特征在于，所述电池负极导电胶液中，CNTS和石墨烯的质量比在1:1.5至1.5:1之间。
4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池负极，其特征在于，所述负极水系导电胶液内还包括0.1％～1％NMP。
5.根据权利要求2所述的锂离子二次电池负极，其特征在于，所述负极活性材料包括天然石墨以及人造石墨中任意一种；所述导电剂为导电剂SP。
6.根据权利要求4所述的锂离子二次电池负极，其特征在于，所述锂离子二次电池负极以负极水系导电浆料的总量为基准，所述人造石墨的重量百分含量为80％，所述SBR的重量百分含量为1.4％，所述CMC的重量百分含量为1.6％，所述分散剂K30的重量百分含量为0.2％，所述NMP的重量百分含量为0.3％，所述负极水系导电胶液的重量百分含量为0.5％；
以电池负极水系导电胶液的总量为基准，所述CNTS的重量百分含量为2.5％，所述石墨烯的重量百分含量为2.5％，所述SBR的重量百分含量为0.7％，所述CMC的重量百分含量为0.4％，所述分散剂K30的重量百分含量为0.3％，余量为去离子水。
7.一种锂离子二次电池，包括电池壳体以及密封在电池壳体内的电极组和电解液，其特征在于，所述电极组包括正极，负极以及位于正极与负极之间的隔膜；所述电池组负极为权利要求1-6任一所述的锂离子二次电池负极。
8.根据权利要求7所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述电解液中电解质锂盐的浓度为0.9～1.1mol/L。
9.根据权利要求7所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述隔膜为15-23μm不同厚度PP膜。
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