[发明专利]一种负极添加剂、负极和锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种负极添加剂、负极和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池(Li-ion Batteries)是锂电池发展而来，目前已在电源及储能市场有广泛应用，至今为止，人们对锂离子电池负极材料的研究做了很多工作，被研发出来的负极活性物质主要包括以下几种：碳材料如石墨化碳材料、无定形碳材料，非碳材料如金属氧化物、金属氮化物、锂合金，含碳化合物如硅基材料、锡基材料其中的一种，常规的电池负极制备方法主要是将负极活性物质、导电剂、粘结剂等以一定的比例用适当的溶剂混合分散均匀，涂覆于负极集流体上，然后干燥，压制成负极，这种常规的方法存在着浆料分散不均匀，电池一致性差等问题，从而导致电池整体循环性能差、容量保持率下降，以及电池的寿命减短等一系列问题，如何解决这些问题，是目前商家研究的一个重大课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能提高电池循环性能及增加电池寿命的负极添加剂、负极和锂离子电池。

本发明一种负极添加剂所采用的技术方案是：所述负极添加剂为具有下列分子式的化合物：

F(CF₂CF₂)m (CH₂CH₂O)n R

其中，0＜m≤8, 0＜n≤8, 2≤m+n≤12，m、n均为整数，R为氢原子、直链或含有支链的碳原子数为1到20的烷烃基、直链或含有支链的碳原子数为2到20的烯烃基、直链或含有支链的碳原子数为6到20的芳基和直链或含有支链的碳原子数为6到20的杂芳基，R中的氢原子可以部分或全部被氟原子取代。

本发明一种负极所采用的技术方案是：所述负极包括集流体、负极材料和所述负极添加剂，所述负极添加剂添加到所述负极材料中，并与所述负极材料涂覆在所述集流体上，所述负极添加剂的使用质量相当于所述负极材料总质量的0.01%-5%。

所述的负极材料包括负极活性物质、导电剂和粘结剂，所述负极活性物质在所述负极材料中的重量比含量为85%-98%、所述导电剂在所述负极材料中重量比含量为1%-10%、所述粘结剂在所述负极材料中重量比含量为1%-5%。

所述集流体的材质可选铜、镍、不锈钢等所述负极活性物质为碳材料如石墨化碳材料、无定形碳材料，非碳材料如金属氧化物、金属氮化物、锂合金，含碳化合物如硅基材料、锡基材料其中的至少一种。所述导电剂为乙炔黑、炭黑、天然石墨、人造石墨、碳纤维、碳纳米管中的至少一种。所述粘结剂为聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、苯乙烯与丁二烯的共聚物(SBR)、丙烯腈与丁二烯的共聚物(NBR)、羧甲基纤维素钠(CMC)中的至少一种。

本发明一种锂离子电池所采用的技术方案是：所述锂离子电池包括电池壳体、电极组和电解液，所述电极组和所述电解液密封在所述电池壳体内，所述电极组包括正极、隔膜和所述负极。

本发明的有益效果是：由于本发明在制备负极过程中加入了含氟的醚化物作为负极添加剂，此醚化物的添加使混合后的负极浆料更均匀，制成的电池一致性好，尤其是对高容量、高压实的电池体系，还能够提高电解液的保有量，电池循环性能、容量及容量保持率均有所提高，添加剂使用量少，电池的成本变化不大，所以本发明电池一致性好、能提高电解液的保有量、电池循环性能及增加电池寿命。

具体实施方式

本发明提供了一种负极添加剂、负极和锂离子电池。

所述锂离子电池包括电池壳体、电极组和电解液，所述电极组和所述电解液密封在所述电池壳体内，所述电极组包括正极、隔膜和负极，所述负极包括集流体、负极材料和负极添加剂，所述负极添加剂添加到所述负极材料中，并与所述负极材料涂覆在所述集流体上，所述负极添加剂的使用质量相当于所述负极材料总质量的0.01%-5%，若所述负极添加剂的含量少于0.01%，则不能达到本发明的目的，若高于5%，则会降低电池的导电性，所述集流体的材质可选铜、镍、不锈钢等，所述负极材料包括负极活性物质、导电剂、粘结剂，所述负极活性物质在所述负极材料中重量比含量为85%-98%、所述导电剂在所述负极材料中重量比含量为1%-10%、所述粘结剂在所述负极材料中重量比含量为1%-5%。

所述负极添加剂为具有下列分子式的化合物：

F(CF₂CF₂)m (CH₂CH₂O)n R