[发明专利]一种锂离子电池负极浆料及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种锂离子电池负极浆料及其制备方法和用途；所述锂离子电池负极浆料采用特定的原料配比，并采用N‑甲基吡咯烷酮、N,N‑二甲基甲酰胺或乙酰胺中的任意一种或至少两种的组合作为溶剂、草酸和/或柠檬酸作为添加剂；由其制备得到的负极极片中的水分含量极低，组装电池后，降低了电池内部水分含量，从而减少了电解液中LiPF₆的分解，同时采用本发明所述负极浆料能提高负极活性物质与铜箔间的粘结强度，进而改善锂离子电池在高温储存后的电性能；且本发明所述锂离子电池负极浆料的制备过程具有较大的制备工艺窗口，其能采用硬碳、石墨、钛酸锂或软碳作为负极活性物质。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子电池负极浆料及其制备方法和用途。

背景技术

锂离子电池由于具有高工作电压、宽工作温度范围和环境友好等优点，被广泛应用于3C数码产品、电动汽车等领域。随着技术发展，为了满足某些特殊使用环境，如军工或极端高温环境，会要求电池能够承受80～100℃的高温环境或循环，这就要求电池具有更高的耐高温存储能力和耐高温循环能力。

锂离子电池在高温存储时，水分的存在，会加速LiPF₆的分解，使得锂离子电池的高温性能下降；另外，在高温存储中，负极活性材料与铜箔的粘附力逐渐下降，降低锂离子电池的电性能。高品质的负极浆料是获取性能优良的锂离子电池的必要条件；因此，获得各组分分散均匀、稳定性良好的负极浆料显得尤为重要。

CN107834023A公开了一种水性负极浆料，通过增加低极性的碳酸乙烯酯，有效地调节负极活性物质、导电剂在去离子水中的分散性，使得浆料各个组分分散均匀，减少颗粒团聚甚至无颗粒团聚现象，但采用这种方法降低溶剂表面张力非常有限，且对分散工艺敏感，对负极材料的专用型太强，不是一种普遍的应用方法。

CN106169559A公开了一种低温、高倍率负极浆料的制备方法，其采用硬碳和人造石墨作为主材，先制备聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液，再依次加入导电剂、硬碳、石墨和草酸，采用这种方法制备的负极浆料中存在聚偏氟乙烯在活性材料颗粒中不能充分混匀，粘结性能不足。

因此，开发一种能明显降低负极极片中水分含量、且所得锂离子电池具有高的耐高温性能的负极浆料及其制备方法仍具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池负极浆料及其制备方法和用途；所述锂离子电池负极浆料采用特定的原料配比，并采用N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或乙酰胺中的任意一种或至少两种的组合作为溶剂，草酸和/或柠檬酸作为添加剂；由其制备得到的负极极片中的水分含量极低，组装电池后，降低了电池内部水分含量，从而减少了电解液中LiPF₆的分解，同时采用本发明所述负极浆料能提高负极活性物质与铜箔间的粘结强度，进而改善锂离子电池在高温储存后的电性能；且本发明所述锂离子电池负极浆料的制备方法具有较大的制备工艺窗口，其能采用硬碳、石墨、钛酸锂或软碳作为负极活性物质。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种锂离子电池负极浆料，所述负极浆料按重量份包括以下组分：

所述添加剂包括草酸和/或柠檬酸；所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或乙酰胺中的任意一种或至少两种的组合，所述组合示例性的包括N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺的组合、乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮的组合或N,N-二甲基甲酰胺和乙酰胺的组合等。