[发明专利]负极极片、负极极片的制备方法及锂离子电池

说明书

负极极片，包括依次涂覆在集流体表面上的底涂层、中涂层及上涂层，底涂层、中涂层和上涂层由包括负极活性物质、导电剂、增稠剂和粘结剂的浆料涂覆而成；所述底涂层和中涂层中的粘结剂为水系浆料粘结剂，且中涂层中粘结剂的含量小于底涂层中粘结剂的含量，所述上涂层中的粘结剂为溶剂型浆料粘结剂。本发明的油系水系混涂负极可以使负极极片具有较高的剥离强度，解决了电池循环过程中极片膨胀问题，高温存储膨胀性，延长了锂离子电池的循环寿命。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种负极极片及其制备方法，以及采用该负极极片制备的锂离子电池。

背景技术

近年来，随着锂离子电池产业化规模的不断扩张及相关技术的不断发展，锂离子电池已经成为主流电子产品的储能设备，锂离子电池的用途得到了极大的扩展。与此同时，人们对锂离子电池的性能要求也进一步提高，生产工艺也得到了不断优化。由于目前原材料种类繁多且性能各有优缺点，为了提升锂电池的综合性能，需采用多种原材料配合，但各个材料之间在配料过程中匹配性差，经常造成涂布增重不稳定，涂布极片表面缺陷不良率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层负极极片及其制备方法，以及采用该负极极片制备的锂离子电池。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

负极极片，包括依次涂覆在集流体表面上的底涂层、中涂层及上涂层，底涂层、中涂层和上涂层由包括负极活性物质、导电剂、增稠剂和粘结剂的浆料涂覆而成；所述底涂层和中涂层中的粘结剂为水系浆料粘结剂，且中涂层中粘结剂的含量小于底涂层中粘结剂的含量，所述上涂层中的粘结剂为溶剂型浆料粘结剂。

进一步的，所述底涂层中粘结剂含量为负极物料总重量的1.0％～2.0％。

进一步的，中涂层中粘接剂的含量比底涂层中粘结剂的含量少20％～50％。

进一步的，所述水系浆料粘结剂为具有极性基团且与铜箔粘接性好的高分子聚合物。

进一步的，所述水系浆料粘结剂为丁苯橡胶或丁腈橡胶或丁二烯橡胶或改性丁苯橡胶或聚丙烯酸酯中的一种或多种互配。

进一步的，所述上涂层中粘结剂含量为负极物料总重量的2.0％～4.0％。

进一步的，所述溶剂型浆料粘结剂为PVDF或改性PVDF或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种以任意的比率组合而成的混合物。

前述负极极片的制备方法，包括以下步骤：

将负极物料加入容器中搅拌制得底层浆料，将底层浆料涂覆于集流体上，烘干并辊压得到含底涂层的集流体；

将负极物料加入容器中搅拌制得中层浆料，将中层浆料涂覆在底涂层上，烘干并辊压，得到含双涂层的集流体；

将负极物料加入容器中搅拌制得上层浆料，将上层浆料涂覆在中涂层上，烘干并辊压，得到含有三涂层的负极极片。

进一步的，每个涂层的涂布面密度为0.003～0.005g/cm²、厚度为50～100um。

进一步的，底涂层和中涂层的烘干条件为：60℃、70℃、90℃、110℃、120℃。

进一步的，上涂层的烘干条件为：80℃、80℃、120℃、130℃、120℃。

进一步的，中涂层和上涂层的涂布速度为25m/s。

进一步的，底涂层的涂布速度为15m/s。

进一步的，在涂布中层浆料之前，采用超声波加湿设备对底涂层进行加湿。

锂离子电池，由正极极片、负极极片和隔膜卷绕而成，所述负极极片为前述负极极片。