【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及鋰電池生產，特別涉及一種干法電極復合粘結劑、負極片及其制備方法、鋰離子電池。
技術介紹
1、鋰電池電芯制造工藝的關鍵性能主要取決于極片的制造工藝。目前，電極片的制造主要分為濕法和干法兩種，但大多采用濕法涂布工藝。此工藝方法的缺點在于通常使用有毒、昂貴的有機溶劑如n，n-二甲基吡咯烷酮(nmp)等，在制造過程中nmp會因水分含量過高導致電池在循環(huán)過程中出現(xiàn)膨脹、性能衰減過快等問題。此外，制造過程中溶劑蒸發(fā)和回收也會造成巨大的能耗。基于上述問題，干法無溶劑制造方法開發(fā)具有成本效益和環(huán)境友好的特點，在鋰電池電芯制造工藝方面具有重要意義。
2、干法工藝不使用溶劑，主要通過干法混合粘合劑、活性材料和導電劑，使制造更厚電極成為可能，且無需擔心粘結劑分布不均，從而顯著提高能量密度并降低制造成本。但干法電極目前也存在一些需要迫切解決的問題，由于干法電極的特殊制作需求，國內干法工藝目前以纖維化制造技術為主，該工藝核心材料為聚四氟乙烯(ptfe)，但該粘結劑若直接應用于干電極，會與負極表面的鋰離子反應生成氟化鋰，電池中的ptfe含量越高，消耗的鋰也越多，降低容量，且會削弱粘合效果，此外，ptfe原纖化后形成的自支撐膜仍會存在活性物質和粘結劑的粘連作用降低的問題，而活性物質的脫落會導致電池內部的電阻增加從而影響電池性能。
3、本專利技術提出了一種技術方案用于解決干法電極上的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術問題，本專利技術中披露了一種干法電極復合粘結劑、負極
2、本專利技術的第一方面提出了一種干法電極復合粘結劑材料，包括導電劑分散液、高分子量ptfe乳液。所述高分子ptfe乳液即分子量不低于500w。
3、本專利技術的導電劑分散液是導電劑混合分散在水溶液中形成的、ptfe乳液是通過四氟乙烯單體在含有表面活性劑的水中聚合得到的乳狀水分散液。
4、于一實施例中，所述導電劑分散液中的導電劑包括超導電炭黑(sp)、石墨烯、碳納米管(cnt)、導電石墨、碳納米纖維、科琴黑、碳點等中的一種。
5、于一實施例中，所述導電劑分散液與所述高分子量ptfe乳液按折固后的質量比為(0.5～8)：(92～99.5)。
6、本專利技術的第二方面提出了一種負極片，所述負極片包括本專利技術第一個方面提出的復合粘結劑材料、導電劑和負極活性材料。
7、本專利技術的第三方面提出了一種通過干法工藝制備負極片的方法，包括以下步驟：
8、s1，負極主材與導電劑混合攪拌、分散得到第一混合物料；
9、s2，加入復合粘結劑混合攪拌得到第二混合物料并烘干；
10、s3，分散進行纖維化；
11、s4，通過熱輥軋機輥壓制模并復合成極片。
12、所述步驟s1中，所述負極主材與所述導電劑按質量比為(90～98)：(0.5～5)。
13、所述負極主材包括天然石墨、人造石墨、軟碳、硬碳和活性炭等中的一種。
14、所述步驟s2中，所述負極主材與所述復合粘結劑按質量比為(90～98)：(0.5～5)。
15、本專利技術的第四方面提出了一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括本專利技術第二方面提出的負極片，負極片為本專利技術第三方面提出的方法制備，還包括正極片、隔膜和電解液。
16、本專利技術的優(yōu)點如下：
17、通過導電劑分散劑和聚四氟乙烯(ptfe)乳液共沉淀復合粘結劑。該材料使導電劑和ptfe乳液通過共沉淀的形式沉淀為復合粘結劑，該復合材料可實現(xiàn)粘結劑的鈍化改性，減弱與鋰離子反應，加強活性物質的導電能力，提高粘結性穩(wěn)定性，同時，通過干法制備的負極極片，具有較好的循環(huán)性能和穩(wěn)定性，可以大幅度提高電池的性能和使用壽命，從根本上提高電池的安全性、能量密度。
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1.一種干法電極復合粘結劑，其特征在于，包括導電劑分散液、高分子量PTFE乳液；所述高分子PTFE乳液即分子量不低于500W。
2.根據(jù)權利要求1所述的干法電極復合粘結劑，其特征在于，所述導電劑分散液是導電劑混合分散在水溶液中形成的；
3.根據(jù)權利要求1所述的干法電極復合粘結劑，其特征在于，所述導電劑分散液中的導電劑包括超導電炭黑、石墨烯、碳納米管、導電石墨、碳納米纖維、科琴黑、碳點等中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的干法電極復合粘結劑，其特征在于，所述導電劑分散液與所述高分子量PTFE乳液按折固后的質量比為(0.5～8)：(92～99.5)。
5.一種負極片，包括權利要求1～4所述的干法電極復合粘結劑、導電劑和負極活性材料。
6.一種制備方法，制備如權利要求5所述的負極片，其特征在于，包括如下步驟：
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述負極主材與所述導電劑按質量比為(90～98)：(0.5～5)。
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述負極主材
9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述負極主材與所述復合粘結劑按質量比為(90～98)：(0.5～5)。
10.一種鋰離子電池，包括負極片、正極片、隔膜和電解液；所述負極片采用權利要求6-9任意所述的方法制備。
...【技術特征摘要】
1.一種干法電極復合粘結劑，其特征在于，包括導電劑分散液、高分子量ptfe乳液；所述高分子ptfe乳液即分子量不低于500w。
2.根據(jù)權利要求1所述的干法電極復合粘結劑，其特征在于，所述導電劑分散液是導電劑混合分散在水溶液中形成的；
3.根據(jù)權利要求1所述的干法電極復合粘結劑，其特征在于，所述導電劑分散液中的導電劑包括超導電炭黑、石墨烯、碳納米管、導電石墨、碳納米纖維、科琴黑、碳點等中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的干法電極復合粘結劑，其特征在于，所述導電劑分散液與所述高分子量ptfe乳液按折固后的質量比為(0.5～8)：(92～99.5)。
5.一種負極片，包括權利要求1～4所述的干法電極復合...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黃進鑫，王林，
申請(專利權)人：上海上汽清陶能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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