[发明专利]一种高性能锂离子动力电池负极材料

说明书

本发明涉及锂离子电池领域，公开了一种高性能锂离子动力电池负极材料，包括以下重量份的原料：负极颗粒材料92‑98.5份，负极导电剂1‑3份，负极粘合剂1.5‑6份；所述负极颗粒材料具有核‑壳结构，其中核材料为人造石墨，壳材料为无定型炭。本发明的锂离子动力电池负极，负极材料颗粒小，负极材料在铜箔上的附着力和均匀性好，采用本发明的负极制作锂离子电池，不但提高了电池的低温性能、高温性能和循环性能，而且降低了负极材料与铜箔的接触内阻。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种高性能锂离子动力电池负极材料。

背景技术

随着能源环保意识的逐渐加强，近年来新能源汽车得到了长足的发展。其中，电动汽车是主要方向之一。而在电动汽车的动力电池中，锂离子电池占据了非常重要的地位。

目前市面上锂离子动力电池的负极，其负极材料主要是石墨。

如申请号为201210092946.6的中国发明专利公开了一种锂离子电池负极材料的制备方法，该锂离子电池负极材料通过将石墨碳材料置于等离子体处理装置中进行处理获得。本发明还提供了一种锂离子电池负极及锂离子电池。所获得的锂离子电池负极材料，对电解液具有良好的浸润性。由该锂离子电池负极材料制得的锂离子电池负极的浸润性也得到相应的改善。从而保证在锂离子电池负极的压实密度更高的条件下负极对电解液的浸润程度，达到提高锂离子电池负极石墨碳材料的单位体积填充量，并进而提高锂离子电池能量密度的目的。

现有技术的锂离子动力电池的负极存在负极材料颗粒大、负极在铜箔上的附着力和均匀性较差的问题，进而会导致电池内阻较高，低温性能、高温放电性能、循环性能较差的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高性能锂离子动力电池负极材料。本发明的锂离子动力电池负极，负极材料颗粒小，负极材料在铜箔上的附着力和均匀性好，采用本发明的负极制作锂离子电池，不但提高了电池的低温性能、高温性能和循环性能，而且降低了负极材料与铜箔的接触内阻。

本发明的具体技术方案为：一种高性能锂离子动力电池负极材料，包括以下重量份的原料：负极颗粒材料92-98.5份，负极导电剂1-3份，负极粘合剂1.5-6份；所述负极颗粒材料具有核-壳结构，其中核材料为人造石墨，壳材料为无定型炭。

本发明的核壳结构的负极材料颗粒小，负极材料在铜箔上的附着力和均匀性好，采用本发明的负极制作锂离子电池，不但提高了电池的低温性能、高温性能和循环性能，而且降低了负极材料与铜箔的接触内阻。

作为优选，所述负极颗粒材料的粒径为d₅₀≤6μm。

作为优选，所述负极粘合剂由质量比为1:1-2的羧甲基纤维素和丁苯橡胶组成，其中所述丁苯橡胶为粒径小于0.2μm 的苯乙烯共聚物，丁苯橡胶的pH 值为6.5-7.5。

上述负极粘合剂与本发明中特定的其他组份复合后，与集流体的粘合效果好，不易脱落。

作为优选，所述负极颗粒材料的制备方法包括以下步骤：

1）将煤焦油与沥青按质量比5-50:1在75-85℃下混合，混合均匀后加热至400-430℃进行热聚合反应2-4h；

2）将步骤1）的产物进行低温处理以去除轻组分，其中温度为350-420℃、真空度为-0.10至-0.08MPa，时间为0.5-1.5h；

3）将步骤2）的产物在2800-3000℃下石墨化处理4-8h，得到人造石墨；

4）向所述人造石墨中添加软碳或硬碳，在惰性气体氛围下加入到聚合物前驱体溶液中进行有机液相包覆处理，得到碳聚合物包覆有机复合物，然后在600-1700℃下进行高温煅烧处理，恒温保持0.5-48h，得到炭包覆负极材料；