[发明专利]一种锂离子电池负极导电浆料、制备方法、负极和电池在审
申请号: | 201710457253.5 | 申请日: | 2017-06-16 |
公开(公告)号: | CN107195861A | 公开(公告)日: | 2017-09-22 |
发明(设计)人: | 肖哲熙;魏飞;聂晶琦;雷超;焦柯嘉;于春辉 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | H01M4/04 | 分类号: | H01M4/04;H01M4/13;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京康盛知识产权代理有限公司11331 | 代理人: | 徐芃 |
地址: | 100084 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 锂离子电池 负极 导电 浆料 制备 方法 电池 | ||
1.一种锂离子电池负极导电浆料,其特征在于,所述导电浆料含有如下组分:粘结剂、导电剂、活性物质和溶剂;
其中,以导电浆料的质量为100%计,固含量为10~25%;所述固含量包括所述粘结剂、所述导电剂和所述活性物质;
所述粘结剂:所述导电剂:所述活性物质的质量比=0.5~15%:0.5~15%:70~97.5%;
所述导电剂包括:Super P Li导电碳黑;所述活性物质包括:硅/碳复合物,和/或,硅氧化物/碳复合物。
2.如权利要求1所述的导电浆料,其特征在于,所述导电剂还包括碳纳米管、气相生长碳纤维VGCF、碳纳米角CNH、介孔石墨烯MGF中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的导电浆料,其特征在于,所述活性物质为:微米级硅/石墨核壳结构粉末、微米级一氧化硅/石墨核壳结构粉末中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的导电浆料,特征在于,所述粘结剂包括:聚丙烯酸PAA、聚四氟乙烯PTFE、聚丙烯醇PVA、海藻酸钠Alg、聚偏氟乙烯PVDF、聚酰亚胺PI和丁苯橡胶SBR中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的导电浆料,其特征在于,所述溶剂为水或聚甲基吡咯烷酮NMP。
6.如权利要求1-5中任一项所述的导电浆料,其特征在于,所述导电浆料还包括:增稠剂;其中,所述增稠剂为羧甲基纤维素CMC,所述粘结剂为丁苯橡胶SBR。
7.如权利要求6所述的导电浆料,其特征在于,
所述增稠剂:所述粘结剂:所述导电剂:所述活性物质的质量比=0.5~5%:0.5~10%:0.5~15%:70~97.5%。
8.一种权利要求1-5中任一项所述的锂离子电池负极导电浆料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将粘结剂与溶剂加入容器中搅拌均匀;
2)将活性物质加入容器中搅拌均匀;
3)将导电剂加入容器中搅拌均匀。
9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中将所述粘结剂与部分所述溶剂加入所述容器中搅拌均匀;在步骤(3)后,还包括步骤(4):补足所需溶剂,调整固含量至10~25%,搅拌均匀,直至溶液完全透亮。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,搅拌温度控制在20~50℃;其中,步骤(1)的搅拌时长为0.5~12h;步骤(2)的搅拌时长为0.5h;步骤(3)的搅拌时长为0.1~2h;步骤(4)的搅拌时长为0.5~24h。
11.一种权利要求6或7所述的锂离子电池负极导电浆料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将增稠剂与溶剂加入容器中搅拌均匀;
2)将活性物质加入容器中搅拌均匀;
3)将导电剂加入容器中搅拌均匀;
4)将粘结剂加入容器中搅拌均匀。
12.如权利要求11所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中将所述增稠剂与部分所述溶剂加入容器中搅拌均匀;在步骤(3)和步骤(4)之间,还包括步骤(5):补足所需溶剂,调整固含量至10~25%,搅拌均匀。
13.如权利要求12所述的制备方法,其特征在于,搅拌温度控制在20~50℃;其中,步骤(1)的搅拌时长为0.5~12h;步骤(2)的搅拌时长为0.5h;步骤(3)的搅拌时长为0.1~2h;步骤(5)的搅拌时长为0.5~22h;步骤(4)的搅拌时长为0.5~1.5h。
14.一种锂离子电池负极,其特征在于,包括:
集流体;
涂布在所述集流体上的导电涂层;
其中,所述导电涂层由权利要求1-7中任一项所述的导电浆料涂覆烘干制成。
15.一种锂离子电池,其特征在于,包括电池壳体和密封在所述电池壳体内的电极组和电解液;所述电极组包括正极、负极以及位于所述正极和所述负极之间的隔膜,其中,所述负极为权利要求14所述的锂离子电池负极。
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