[发明专利]一种电池负极的制备方法及锂电池

说明书

本发明公开了一种电池负极的制备方法及锂电池，涉及电池技术领域。制备方法包括：将第一浆料涂覆在集流体上形成第一涂层，所述第一浆料的原料包括第一粘结剂、导电剂和活性物质；在所述第一涂层干结之前，在所述第一涂层上涂覆第二浆料形成第二涂层，所述第二浆料的原料包括第二粘结剂、导电剂和活性物质；所述第一粘结剂包括聚丙烯腈，或50‑75wt％聚丙烯腈和25‑50wt％的聚丙烯酸、聚邻苯二甲酰胺、聚甲基丙烯酸酯中的一种或多种的混合物；所述第二粘结剂包括聚丙烯酸和丁苯橡胶，且所述聚丙烯酸和所述丁苯橡胶的质量比为[0.5‑1]。本发明能够保证负极极片具有一定剥离强度且不容易开裂。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池负极的制备方法及锂电池。

背景技术

现有技术中电池负极的粘结剂体系较多。传统技术中，由于羧甲基纤维素(CMC)有助于负极浆料维持在合适的粘度，因此常用含有CMC的负极粘结剂体系，但是经过长期的应用后发现，若CMC比例过高会导致电池能量密度降低、电阻增大，相反地，若CMC比例过低则又会导致集流体和负极活性物质层脱落，因此，这一体系并非为优选体系。为了解决CMC带来的问题，另一种含有聚丙烯腈的负极粘结剂体系受到了研发人员的青睐，CN111816880B公开了一种聚丙烯腈粘结剂体系，聚丙烯腈同时具有增稠作用和粘结性能，这使得其作为粘结剂具有令人意外的效果，组成以聚丙烯腈为主体复配特定含量的聚丙烯酸、聚邻苯二甲酰胺能得到完整的负极粘结剂体系，极大提高了电池的性能。但是聚丙烯腈容易造成负极极片开裂，尤其在含量较高的情况下，开裂的风险较大。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。

为解决上述问题，现有的技术中大多采用添加有机溶剂的方式来改善涂布开裂，比如N-甲基吡咯烷酮，然而，有机溶剂的添加不仅会增加生产成本，而且对环境有一定的危害，并且如果在烘烤阶段不能完全将有机溶剂去除干净，对电池的电性能也有一定的影响。

综上所述，如何保证负极极片具有一定剥离强度且不容易开裂，成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种电池负极的制备方法及锂电池，能够保证负极极片具有一定剥离强度且不容易开裂。

本发明提供了如下方案：

一方面，本发明提供了一种电池负极的制备方法，包括：

将第一浆料涂覆在集流体上形成第一涂层，所述第一浆料的原料包括第一粘结剂、导电剂和活性物质；

在所述第一涂层干结之前，在所述第一涂层上涂覆第二浆料形成第二涂层，所述第二浆料的原料包括第二粘结剂、导电剂和活性物质；

所述第一粘结剂包括聚丙烯腈，或50-75wt％聚丙烯腈和25-50wt％的聚丙烯酸、聚邻苯二甲酰胺、聚甲基丙烯酸酯中的一种或多种的混合物；

所述第二粘结剂包括聚丙烯酸和丁苯橡胶，且所述聚丙烯酸和所述丁苯橡胶的质量比为[0.5-1]。

优选地，所述第一浆料和所述第二浆料的溶剂均为水性溶剂。

优选地，所述第一浆料不包含N-甲基吡咯烷酮。

可选地，所述第一浆料中所述第一粘结剂、导电剂和活性物质的质量分数分别为1-3％、0.5-3％和94-98％。

可选地，所述第一涂层的厚度为所述电池负极厚度的20-30％。

可选地，所述第二浆料中所述第二粘结剂、导电剂和活性物质的质量分数分别为1-1.5％、0.5-3％和95.5-98.5％。

可选地，所述第一粘结剂在所述第一浆料中质量分数大于所述第二粘结剂在所述第二浆料中的质量分数。