[发明专利]一种锂离子电池负极浆料及其制备方法、锂离子电池负极片、锂离子电池

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、锂离子电池负极片、锂离子电池，该制备方法包括如下步骤：(1)混合负极活性材料、导电剂和羧甲基纤维素钠干粉；(2)将第一中间物料与第一部分水进行搅拌捏合；(3)混合第二中间物料、羧甲基纤维素钠溶液和第二部分水；(4)混合第三中间物料和丁苯橡胶，得锂离子电池负极浆料；羧甲基纤维素钠干粉在羧甲基纤维素钠总质量中的占比为40％～65％。本发明制备锂离子电池负极浆料时，羧甲基纤维素钠分两部分加入，第一部分以干粉形式计入，第二部分以胶液形式加入，所制得锂离子电池负极浆料分散性好，浆料稳定性显著提高。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极浆料及其制备方法、锂离子电池负极片、锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、寿命长、无记忆效应、绿色环保等优良性能，被应用于各种电子设备、电动汽车、储能等领域。据研究，锂离子电池质量的好坏70％与极片品质相关，而极片质量的好坏则70％与匀浆所制备的浆料相关，因此，保证浆料的稳定性和均一性是制备具有优异性能锂离子电池的关键，而采用合理的匀浆工艺则是保证浆料性能的关键。通常情况下，由于负极浆料制备过程中多采用石墨作为负极活性材料，且鉴于石墨材料一般呈疏水性，导致所制备的负极浆料容易存在稳定性差、分散不均匀等系列问题，最终导致锂离子电池性能偏低，可见，对于负极浆料的匀浆工艺要求需要更高的标准。因此，开发一种可实现锂离子电池负极浆料匀浆处理的工艺，对于锂离子电池性能的优化，具有积极的意义。

目前，锂离子电池负极浆料的匀浆工艺一般采用湿法匀浆工艺或干法匀浆工艺。湿法匀浆工艺中，通常先将制备好的胶液加入匀浆罐中，并依次加入导电剂和溶剂进行分散，再加入负极活性主材进行搅拌分散，搅拌均匀、分散至一定粘度、细度后，将SBR加入至浆料中，从而制得负极浆料。干法匀浆工艺中，一般先将负极活性主材、导电剂和CMC进行混合搅拌，再加入去离子水进行润湿捏合，经过搅拌刮料后，再加入剩余的去子离子，搅拌分散均匀至一定粘度、细度后，将SBR加入至浆料中，从而制得负极浆料；湿法匀浆过程中，浆料始终处于润湿状态，固含量相对较低、搅拌时间长且容易造成负极活性物质分散效果不佳，浆料稳定性差，过程时间较长。由于在干法匀浆过程中，在捏合过程中CMC大量包覆于负极活性主材表面，无法保证足量的CMC用于浆料悬浮稳定，使浆料稳定性变差。

综上，如何提高锂离子电池的负极浆料的分散性和稳定性进而提高电池的性能是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池负极浆料及其制备方法、锂离子电池负极片、锂离子电池，以提高锂离子电池的负极浆料的分散性和稳定性进而提高电池的性能。

第一方面，本发明涉及一种锂离子电池负极浆料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：(1)混合负极活性材料、导电剂和羧甲基纤维素钠干粉，得第一中间物料；(2)将所述第一中间物料与第一部分水进行搅拌捏合，得第二中间物料；(3)混合所述第二中间物料、羧甲基纤维素钠溶液和第二部分水，得第三中间物料；(4)混合所述第三中间物料和丁苯橡胶，得所述锂离子电池负极浆料；其中，步骤(1)中羧甲基纤维素钠干粉与步骤(3)中所述羧甲基纤维素钠溶液中的羧甲基纤维素钠的质量之和为羧甲基纤维素钠总质量；步骤(1)中的羧甲基纤维素钠干粉在所述羧甲基纤维素钠总质量中的占比为40％～65％，步骤(3)中所述羧甲基纤维素钠溶液中的羧甲基纤维素钠在所述羧甲基纤维素钠总质量中的占比为35％-60％。

可选地，步骤(1)中，所述负极活性材料、所述导电剂和羧甲基纤维素钠干粉的质量比为100：(0.2～2.0)：(0.3～1.5)。

可选地，步骤(2)中，所述第一中间物料与所述第一部分水的质量比为100：(35～55)。

可选地，步骤(3)中，所述羧甲基纤维素钠溶液为水溶液，且质量浓度为1.2～2.0％。

可选地，步骤(3)中，所述第二中间物料、所述羧甲基纤维素钠溶液和所述第二部分水的质量比为100：(15～50)：(5～30)。