一種鋰離子電池負(fù)極極片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型本實(shí)用新型涉及電池制備領(lǐng)域，具體涉及鋰離子電池制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池以其能量密度高、循環(huán)壽命好，環(huán)境友好及其價(jià)格低廉而受到市場(chǎng)的青睞，而負(fù)極極片又是組成鋰離子電池的關(guān)鍵部分，并影響到鋰離子電池的循環(huán)壽命、倍率性能及其安全性能，目前鋰離子電池負(fù)極極片主要采用在銅箔集流體表面涂覆人造石墨、天然石墨，并經(jīng)過(guò)切片、輥壓等工序制作而成，比如專(zhuān)利(CN201520109398.2)公開(kāi)了鋰離子電池負(fù)極極片及鋰離子電池，該鋰離子電池負(fù)極極片包括集流體以及粘結(jié)在集流體表面上的天然石墨球，所述天然石墨球之間的空隙中設(shè)置有人造石墨球，以提高循環(huán)穩(wěn)定性能，同時(shí)提高了負(fù)極極片的壓實(shí)密度和導(dǎo)電性能，但是其存在材料的克容量低，長(zhǎng)期循環(huán)會(huì)造成極片膨脹，難以產(chǎn)業(yè)化推廣使用，目前市場(chǎng)急需一種既能提高材料壓實(shí)密度，又能提高材料克容量的負(fù)極材料。
[0003]市場(chǎng)也有一些硅碳的負(fù)極材料，但由于膨脹率高，造成其鋰離子電池循環(huán)壽命差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋰離子電池負(fù)極極片，不但解決了負(fù)極材料存在克容量低、壓實(shí)密度低及其導(dǎo)電率低的問(wèn)題，還具有克容量高、壓實(shí)密度大的特性，能適用于高能能量密度鋰離子電池。
[0005]本實(shí)用新型提供一種鋰離子電池負(fù)極極片，所述的負(fù)極極片中間設(shè)有集流體1，集流體I的兩面設(shè)有硅碳負(fù)極2，硅碳負(fù)極2的每個(gè)硅碳粒子之間設(shè)有空心碳球3，所述的硅碳負(fù)極2和空心碳球3是采用粘結(jié)劑粘結(jié)在集流體I的兩面。
[0006]所述的娃碳負(fù)極2的娃碳粒子呈現(xiàn)球形或橢圓形，娃碳粒子的直徑為15?20μηι，所述的空心碳球3的直徑為0.3?0.8μπι，所述的集流體I是采用雙光銅箔，厚度為8?12μπι。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果:
[0008]由于球形結(jié)構(gòu)的硅碳負(fù)極和空心碳球之間可以產(chǎn)生協(xié)同作用，即硅碳負(fù)極大的顆粒之間摻雜小粒徑的空心碳球，使其硅碳負(fù)極在充放電過(guò)程中造成材料膨脹，空心碳球可以減緩材料的膨脹率，提高其材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；同時(shí)空心碳球具有高的導(dǎo)電率和比表面積，又可以提尚娃碳負(fù)極的導(dǎo)電性和吸液能力，并因此提尚材料的倍率性能和循環(huán)性能。
[0009]大顆粒硅碳負(fù)極與小顆?？招奶记蛑g的相互摻雜可以降低材料之間的孔隙，從而提高材料的壓實(shí)密度，同時(shí)大小顆粒的合理分布又可以提高兩種材料之間的接觸面積提高其材料的電導(dǎo)率，減小負(fù)極極片的極化，不但解決了負(fù)極材料存在克容量低、壓實(shí)密度低及其導(dǎo)電率低的問(wèn)題，還具有克容量高、壓實(shí)密度大的特性，能適用于高能能量密度鋰離子電池。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的負(fù)極極片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中符號(hào)說(shuō)明:集流體1、硅碳負(fù)極2、空心碳球3。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種鋰離子電池負(fù)極極片，所述的負(fù)極極片中間設(shè)有集流體I，集流體I的兩面設(shè)有硅碳負(fù)極2，硅碳負(fù)極2的每個(gè)硅碳粒子之間設(shè)有空心碳球3，所述的硅碳負(fù)極2和空心碳球3是采用粘結(jié)劑粘結(jié)在集流體I的兩面。
[0013]所述的硅碳負(fù)極2的硅碳粒子呈現(xiàn)球形或橢圓形，硅碳粒子的直徑為18μπι，所述的空心碳球3的直徑為0.4μπι，所述的集流體I是采用雙光銅箔，厚度為8?12μπι。
[0014]所述的硅碳負(fù)極2與空心碳球3的質(zhì)量比，硅碳負(fù)極:空心碳球=100: 50。
[0015]所述的粘結(jié)劑由以下材料配比而成:
[0016]磷酸9.1%、乙醇2.5%、聚偏氟乙烯36.8、Ν_甲基吡咯烷酮ΝΜΡ8.6%、酚醛樹(shù)脂7.2%、氨基樹(shù)脂2.8%、聚丙烯酸脂8%、羧甲基纖維素鈉3.1%、聚丙烯酸酯類(lèi)三元共聚物乳膠16.6%、聚酰亞胺5.3%。
[0017]所述負(fù)極極片的制備方法包括以下生產(chǎn)步驟:
[0018]步驟①將硅碳負(fù)極2與空心碳球3采用干混方式在三維混料機(jī)中混合均勻，得到混合料Α，
[0019]步驟②在混合過(guò)程中，先把粘結(jié)劑中的N-甲基吡咯烷酮匪P、聚偏氟乙烯PVDF、聚丙烯酸酯類(lèi)三元共聚物乳膠LA132部分材添加到混合料A之中，再攪拌I小時(shí)，
[0020]步驟③再把粘結(jié)劑剩余部分材料添加到混合料A之中攪拌，得到混合材料B，
[0021]步驟④將混合材料B抽真空后，涂覆在銅箔I表面，干燥后就得到負(fù)極極片。
[0022]由于球形結(jié)構(gòu)的硅碳負(fù)極和空心碳球之間可以產(chǎn)生協(xié)同作用，即硅碳負(fù)極大的顆粒之間摻雜小粒徑的空心碳球，使其硅碳負(fù)極在充放電過(guò)程中造成材料膨脹，空心碳球可以減緩材料的膨脹率，提高其材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；同時(shí)空心碳球具有高的導(dǎo)電率和比表面積，又可以提尚娃碳負(fù)極的導(dǎo)電性和吸液能力，并因此提尚材料的倍率性能和循環(huán)性能。
[0023]大顆粒硅碳負(fù)極與小顆?？招奶记蛑g的相互摻雜可以降低材料之間的孔隙，從而提高材料的壓實(shí)密度，同時(shí)大小顆粒的合理分布又可以提高兩種材料之間的接觸面積提高其材料的電導(dǎo)率，減小負(fù)極極片的極化，不但解決了負(fù)極材料存在克容量低、壓實(shí)密度低及其導(dǎo)電率低的問(wèn)題，還具有克容量高、壓實(shí)密度大的特性，能適用于高能能量密度鋰離子電池。
[0024]最后應(yīng)說(shuō)明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰離子電池負(fù)極極片，其特征在于:所述的負(fù)極極片中間設(shè)有集流體(I)，集流體(I)的兩面設(shè)有硅碳負(fù)極(2)，硅碳負(fù)極(2)的每個(gè)硅碳粒子之間設(shè)有空心碳球(3)，所述的硅碳負(fù)極(2)和空心碳球(3)是采用粘結(jié)劑粘結(jié)在集流體(I)的兩面。2.如權(quán)利要求1所述一種鋰離子電池負(fù)極極片，其特征在于，所述的硅碳負(fù)極(2)的硅碳粒子呈現(xiàn)球形或橢圓形，硅碳粒子的直徑為15?20μπι，所述的空心碳球(3)的直徑為0.3?0.8μηι，所述的集流體(I)是采用雙光銅箔，厚度為8?12μηι。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型一種鋰離子電池負(fù)極極片，電池制備領(lǐng)域，具體涉及鋰離子電池制備領(lǐng)域，其特征在于：所述的負(fù)極極片中間設(shè)有集流體（1），集流體（1）的兩面設(shè)有硅碳負(fù)極（2），硅碳負(fù)極（2）的每個(gè)硅碳粒子之間設(shè)有空心碳球（3），所述的硅碳負(fù)極（2）和空心碳球（3）是采用粘結(jié)劑粘結(jié)在集流體（1）的兩面。本實(shí)用新型不但解決了負(fù)極材料存在克容量低、壓實(shí)密度低及其導(dǎo)電率低的問(wèn)題，還具有克容量高、壓實(shí)密度大的特性，能適用于高能能量密度鋰離子電池。
【IPC分類(lèi)】H01M10/0525, H01M4/1393, H01M4/62, H01M4/134, H01M4/133, H01M4/1395
【公開(kāi)號(hào)】CN205264801
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521057302
【發(fā)明人】薛永, 謝志懋
【申請(qǐng)人】佛山市南海區(qū)欣源電子有限公司, 廣東欣源智能電子有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月17日