[发明专利]一种用于电池负极片涂层的组合物、电池负极片涂层浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及电池技术领域，公开了一种用于制备电池负极片涂层的组合物、电池负极片涂层浆料及其制备方法和应用，该组合物中含有活性物质、导电剂、粘结剂、增稠剂以及添加剂，以所述组合物的总重量为基准，所述活性物质的含量为87.0‑98.5重量％，所述导电剂的含量为0.3‑5.0重量％，所述粘结剂的含量为0.4‑5.0重量％，所述添加剂的含量为0.1‑0.4重量％，所述增稠剂的含量为0.2‑5.0重量％；所述添加剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。本发明提供的用于制备电池负极片涂层的组合物能够有效地改善负极片在涂布烘干过程中的开裂问题。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种用于电池负极片涂层的组合物、一种制备电池负极片涂层浆料的方法以及由该方法制备得到的电池负极片涂层浆料和前述电池负极片涂层浆料在制备电池负极片中的应用。

背景技术

锂离子动力电池作为21世纪电动汽车的主要电源之一，具有能量密度高、工作电压高、工作温度范围宽、循环寿命长等优点，目前已被广泛应用于军事和民用小型电器中。随着社会和科技的发展，人们对锂离子动力电池的能量密度、安全性能、循环性能提出了更高的要求。

现有涂布工艺过程中，特别是锂离子电池负极，在高速涂布条件下，配合较薄的基材，极易有极片开裂的问题。

极片开裂，不仅会造成极片报废，增加生产成本，降低生产效率，同时如果将开裂的负极片制成电池，对电池的倍率、循环等性能都会产生负面影响，造成产品的合格率下降。

在现有技术中，为了改善极片涂层开裂的现象采用了一系列手段，如调节极片烘干温度，设置极片烘干温度梯度以及在混料过程中加入添加剂等手段。其中，采用降低烘干温度的方法虽然可以减少极片涂层开裂，但是降低温度的同时需要降低涂布速度以保证极片烘干，这就降低了生产效率。而采用添加剂的方法能够在不降低生产效率的前提下改善负极片涂层烘干开裂的问题。

比如，CN107919459A公开了一种锂离子电池负极片的制备方法、锂离子电池负极片和锂离子电池，提到在负极浆料中加入2-8重量％的碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一种，能够改善涂布烘干过程中的极片涂层开裂问题。

公开号为CN109841789A公开了一种锂离子电池水性负极片涂布开裂的改善工艺，其在负极浆料中添加0.5-1重量％的碳酸乙烯酯，能够达到极片涂层不开裂的效果。

虽然现有技术通过在浆料配料过程中加入添加剂改善了负极片烘干开裂的问题，但是现有技术中所添加的添加剂含量都偏高，这不仅较大地增加了制造成本，同时较高的添加剂会影响浆料的粘度，不利于浆料调粘，增加了配料的难度。

因此，需提供一种新的制备锂离子电池负极片涂层浆料的方法，在使用少量添加剂的情况下，同时配合其他技术特征能够有效地克服负极片在涂布工序中涂层容易开裂的缺陷，降低因极片涂层开裂造成的极片报废率，减少生产制造成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的锂离子电池负极片在涂布烘干过程中容易开裂的缺陷。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种用于电池负极片涂层的组合物，该组合物中含有活性物质、导电剂、粘结剂、增稠剂以及添加剂，

以所述组合物的总重量为基准，所述活性物质的含量为87.0-98.5重量％，所述导电剂的含量为0.3-5.0重量％，所述粘结剂的含量为0.4-5.0重量％，所述添加剂的含量为0.1-0.4重量％，所述增稠剂的含量为0.2-5.0重量％；

所述添加剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

第二方面，本发明提供了一种制备电池负极片涂层浆料的方法，该方法包括：

(1)将增稠剂与溶剂进行混合，得到胶液；

(2)将步骤(1)中的所述胶液与导电剂和活性物质进行第一接触，得到第一悬浮液；