[发明专利]负极浆料、负极极片、锂离子电池、电池模块、电池包和用电装置

说明书

本申请提供了一种负极浆料，包括去离子水和混合在去离子水中的负极浆料本体，所述负极浆料本体包含负极活性物质、导电剂、粘结剂、分散剂和增粘剂，其中所述负极活性物质、导电剂、粘结剂、分散剂和增粘剂的重量比为：90‑99％:0.3‑3％:0.5‑2％:0.6‑5％:0.1‑1％，且增粘剂与分散剂的重量比为0.05‑1:1；所述分散剂为羧甲基纤维素钠，所述增粘剂为蒙脱石。本申请的负极浆料能够减少削薄区的长度，减少极片的开裂，提升极片对电解液的吸液和蓄液能力，同时能够提高电池的循环寿命和倍率性能。本申请还提供包含本申请负极浆料的负极极片、锂离子电池、电池模块、电池包和用电装置。

技术领域

本申请涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种负极浆料及包含其的负极极片、锂离子电池、电池模块、电池包和用电装置。

背景技术

近年来，随着锂离子电池的应用范围越来越广泛，锂离子电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。由于锂离子电池取得了极大的发展，因此对其能量密度、循环性能和安全性能等也提出了更高的要求。

在设计高性能锂离子电池时，可以通过采取更厚的涂布量、更高的压实密度来提高电池的性能。但是，采取更厚的涂布量会使得负极极片干燥应力大且脆性强，存在涂布开裂和加工困难，导致负极极片生产速度慢，极片优率低，且厚的电极会严重的影响锂离子的扩散速度，从而引起电池倍率性能的下降；更高的压实密度会使得极片渗液能力变差，电解液在电极中的分布不均匀，不利于锂离子的传输，降低电池内部的离子电导，从而使得电池的循环寿命降低。此外，厚的负极极片容易在充放电过程中出现粉料脱落的问题，且由于其迂曲度大，存在电解液浸润困难和动力学差等问题，导致锂离子电池的循环寿命和倍率性能变差。因此，需要优化锂离子电池的负极，从而改善锂离子电池的循环寿命和倍率性能。

发明内容

本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种负极浆料，能够减少削薄区的长度，减少极片的开裂，提升极片对电解液的吸液和蓄液能力，同时能够提高电池的循环寿命和倍率性能，并提供包含本申请负极浆料的负极极片、锂离子电池、电池模块、电池包和用电装置。

为了达到上述目的，本申请的第一方面提供了一种负极浆料，包括去离子水和混合在去离子水中的负极浆料本体，所述负极浆料本体包含负极活性物质、导电剂、粘结剂、分散剂和增粘剂，其中所述负极活性物质、导电剂、粘结剂、分散剂和增粘剂的重量比为：90-99％:0.3-3％:0.5-2％:0.6-5％:0.1-1％、优选为96-99％:0.3-1.5％:0.5-2％:0.6-2％:0.2-0.8％，且增粘剂与分散剂的重量比为0.05-1:1；所述分散剂为羧甲基纤维素钠，所述增粘剂为蒙脱石。

由此，相对于现有技术，本申请至少包括如下所述的有益效果：(1)能够实现在低剪切力下浆料粘度提高，降低浆料涂布后在集流体表面的流动性，减少削薄区的长度，减少极片的开裂，提高极片优率；(2)提升极片粘结力，有效缓解极片在充放电过程中粉料脱落的现象，提升锂离子电池的循环寿命；(3)提高负极极片的孔隙率，提高对电解液的浸润速率，提升负极极片对电解液的吸液和蓄液能力，改善电池的循环寿命和倍率性能。

在任意实施方式中，所述蒙脱石与羧甲基纤维素钠的重量比为0.1-0.5:1、优选为0.15-0.25:1。

当所述蒙脱石与羧甲基纤维素钠的重量比满足上述范围时，有效降低浆料涂布后在集流体表面的流动性，减少削薄区的长度，减少极片的开裂，缓解极片在充放电过程中粉料脱落的现象，提升锂离子电池的循环寿命，提高对电解液的浸润速率，改善电池的循环寿命和倍率性能。

在任意实施方式中，所述蒙脱石为无机改性的蒙脱石或有机改性的蒙脱石。