[发明专利]一种锂离子电池负极极片及其制备方法、锂离子电池

说明书

本发明公开了一种锂离子电池负极极片及其制备方法、锂离子电池，该锂离子电池负极极片，包括铜箔及位于铜箔上、下表面负极极片，负极极片的制备过程为：在铜箔表面涂覆负极浆料，涂覆同时进行干燥，对干燥后的负极浆料进行碾压，即得到负极极片；一种锂离子电池负极极片的制备方法，包括以下步骤：将胶液与负极活性材料、钛酸锂、导电剂及粘结剂搅拌混合形成负极浆料；在铜箔上、下表面上涂覆负极浆料，干燥后的负极浆料碾压，得到锂离子电池负极极片。本发明的优点是由于在负极浆料中添加钛酸锂，能够增加石墨负极的离子电导率，加快Li⁺在负极中的迁移扩散，减少Li⁺在石墨表面与电子的结合而导致的析锂，提升锂离子电池循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种锂离子电池负极极片及其制备方法、锂离子电池。

背景技术

石墨是最常用的锂离子电池负极材料，具有高容量、价格低廉、低电压平台等优点。石墨具有二维层状结构，层间距离0.335nm，嵌锂形成嵌锂化合物，理论比容量达到370mA·h/g。石墨材料层状结构决定了锂离子必须从材料的端面嵌入，并逐渐扩散至颗粒内部，导致扩散路径较长，而较小的层间距使得锂离子的扩散速率较低，离子电导率较差。此外，当极片的面密度提高时，石墨负极极片表面Li⁺迁移较慢，Li⁺易于与电子结合在极片表面发生析锂，导致严重的安全隐患。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的之一是提供一种锂离子电池负极极片，以解决Li⁺迁移较慢，易于与电子结合在极片表面发生析锂的技术问题。

本发明的目的之二是提供一种锂离子电池负极极片的制备方法。

本发明的目的之三是提供一种锂离子电池。

技术方案：

一种锂离子电池负极极片，包括铜箔及位于所述铜箔上、下表面的负极极片，所述负极极片的制备过程为：在所述铜箔表面涂覆负极浆料，单面涂覆的面密度为0.0100～0.0300g/cm²，涂覆同时进行干燥，对干燥后的负极浆料进行碾压，即得到负极极片；

其中，所述负极浆料包括以下重量百分比的各组分：增稠剂0.25～0.5％、去离子水40.15～60％、负极活性材料37.5～49.35％、钛酸锂0.05～5％、导电剂0.05～2.5％、粘合剂0.05～2.5％。由于在负极浆料中添加钛酸锂，能够增加石墨负极的离子电导率，加快Li⁺在负极中的迁移扩散，在锂离子电池负极极片面密度提高的情况下，减少Li⁺在石墨表面与电子结合而导致的析锂，从而提升了锂离子电池的循环性能、低温性能以及倍率性能。

在其中一个实施例中，所述负极活性材料为人造石墨、天然石墨和中间相碳微球中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述粘合剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯和丁苯橡胶中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述导电剂为石墨烯、Super-P中的至少一种。

一种锂离子电池负极极片的制备方法，包括以下步骤：

1)按照配方量，将增稠剂和去离子水制成胶液；

2)将胶液与负极活性材料、钛酸锂、导电剂及粘结剂搅拌混合形成负极浆料；

3)在铜箔上、下表面上涂覆负极浆料，单面涂覆的面密度为0.0100～0.0300g/cm²，涂覆同时进行干燥，干燥后的负极浆料以1.55～1.70g/cm³的密度碾压，得到负极极片，后用裁片机裁片得到锂离子电池负极极片。