[发明专利]含膜碳材料制备的锂电池负极片及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种含膜碳材料制备的锂电池负极片及其制备方法和用途，属于锂离子电池技术领域。本发明的一种锂电池负极片包括以下原料组分：含膜碳材料、导电剂、粘结剂A、粘结剂B、碳材料。本发明所提供的一种用于锂电池负极片，采用含膜碳材料制得，可用于制备锂离子电池。采用本发明锂电池负极片所制得的锂离子电池能量密度可以提升5～10％，电池成本可以降低5～10％；安全性能满足QC/T 743‑2006《电动汽车用锂离子蓄电池》标准。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种含膜碳材料制备的锂电池负极片及其制备方法和用途。

背景技术

新能源汽车产业作为我国“七大新兴产业”之一，其发展一直受到国家扶持政策的大力推动。但中国新能源汽车销量一直不如预期，随着国家补贴政策的逐步退出，新能源汽车未来的销售市场并不乐观。制约新能源发展的核心是电池，锂电池发展的几大技术壁垒包括能量密度低、使用寿命低、制造成本高等。国家将能量密度提升作为今后新能源发展的重点发展目标之一。为了提升能量密度，负极考虑采用硅碳负极材料，但硅材料添加比例过高，又带来膨胀问题，降低了电池的循环寿命等问题，同样为新能源产业化的发展带来新的困扰。

纵观全球储能产业发展，补贴政策发挥的作用不可估量。我国在储能领域，从示范化验证到商业化应用，储能规模化推广，行业观望情绪仍然明显。靠等新能源大力度补贴政策支持，犹如一剂猛药并不现实。唯有通过技术革新，降低制造成本，才能使得化学储能市场得到广泛应用。锂离子电池相对其它电池，具有长循环寿命，是化学储能的主力军。锂离子电池目前还存在成本高的问题，只有性能得到不断提升、成本持续下降，才能使化学储能得到更好的发展。

在锂电池中，负极活性物质一般采用碳材料，电池制备完成，在化成时碳负极材料上形成一层覆盖于负极电极材料表面的钝化层(passivating film)，称为“固体电解质界面膜”(solid electrolyte interface)，亦称为SEI膜。该制备工艺导致电池的首次充放电效率较低，正常在92％以下(一般为88％左右)，无形中消耗了正极活性物质中的锂，相对增加了电池的制造成本。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种含膜碳材料制备的锂电池负极片及其制备方法和用途，克服现有技术中所存在的技术缺陷。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种含膜碳材料制备的锂电池负极片，所述锂电池负极片包括以下原料组分：含膜碳材料、导电剂、粘结剂A、粘结剂B、碳材料。

进一步地，以含膜碳材料、导电剂、粘结剂A、粘结剂B的重量为基准计，各原料的质量百分比为：含膜碳材料30～98％，导电剂0.1～10％、粘结剂A0～10％、粘结剂B 0～10％；碳材料相对于含膜碳材料的重量百分比为0-80％。

优选地，所述碳材料选自人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳、硅碳复合材料中的一种，所述碳材料包括但不限于上述材料。

优选地，所述导电剂选自SP、KS、CNT、GrP、VGCF中一种或多种，所述导电剂包括但不限于上述种类的导电剂。

优选地，粘结剂A和粘结剂B选自PVDF、PVA、PTFE、CMC中一种或多种，包括但不限于此类粘结剂。