一種負極電極膜及應(yīng)用了該電極膜的鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环N負極電極膜，含有負極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和增稠劑，其特征在于，所述粘結(jié)劑在電極膜中的質(zhì)量百分含量不超過2％；所述粘結(jié)劑中含有由苯乙烯單體、丙烯酸酯類單體和丙烯酸類單體形成的聚合物。該負極電極膜中粘結(jié)劑含量少，離子導(dǎo)電性能好；該負極電極膜用于鋰離子電池中，能夠在大倍率快速充電的情況下，避免負極極片的表面析鋰，同時具有良好的安全性和循環(huán)性能。
【專利說明】一種負極電極膜及應(yīng)用了該電極膜的鋰離子電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種能夠大倍率快速充電的鋰離子電 池及其負極極片。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子電池因具有能量密度高、工作電壓高、使用壽命長、無記憶效應(yīng)和環(huán)保等優(yōu) 點，現(xiàn)已成為移動設(shè)備的理想電源，并取代了傳統(tǒng)電源。隨著移動設(shè)備的智能化和多功能 化，其功耗急劇增加，對鋰離子電池的能量密度提出了更高的要求。
[0003] 自1991年Sony公司開發(fā)出石墨體系的鋰離子電池，經(jīng)過20多年的發(fā)展，其能量 密度已接近極限。而新的化學(xué)體系的開發(fā)還有一些關(guān)鍵問題待解決，如硅基負極活性材料 循環(huán)后膨脹帶來的自身粉化、高電壓下正極活性材料的高溫循環(huán)性能差、電解液在高電壓 體系中的穩(wěn)定性差、正極活性材料與電解液反應(yīng)產(chǎn)氣等。
[0004] 能量密度的提升遇到瓶頸，為提高用戶體驗，大倍率快充鋰離子電池的開發(fā)可適 當(dāng)彌補能量密度的不足。但是當(dāng)鋰離子電池在大倍率下快速充電時，鋰離子電池極化嚴重， 單位面積電流加大，負極很快到達析鋰電位，導(dǎo)致從正極擴散到負極的大量鋰離子不能及 時被負極接受，從而鋰枝晶在負極表面析出，導(dǎo)致鋰離子電池的容量快速衰減，并且鋰枝晶 容易刺穿隔離膜，造成極大的安全隱患。
[0005] 目前鋰離子電池水性負極極片一般采用苯乙烯-丁二烯橡膠（SBR)作為粘結(jié)劑， 該粘結(jié)劑具有優(yōu)異的彈性能力，粘結(jié)力好，但導(dǎo)離子性能差，不能實現(xiàn)大倍率快速充電。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)本申請的一個方面，提供一種負極電極膜，該負極電極膜中粘結(jié)劑含量少，離 子導(dǎo)電性能好；該負極電極膜用于鋰離子電池中，能夠在大倍率快速充電的情況下，避免負 極極片的表面析鋰，同時具有良好的安全性和循環(huán)性能。
[0007] 所述負極電極膜，含有負極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和增稠劑，其特征在于，所述 粘結(jié)劑在電極膜中的質(zhì)量百分含量不超過2% ;所述粘結(jié)劑中含有由苯乙烯單體、丙烯酸酯 類單體和丙烯酸類單體形成的聚合物。
[0008] 優(yōu)選地，所述丙烯酸酯類單體具有式（I)所示化學(xué)結(jié)構(gòu)式；所述丙烯酸類單體具 有式（II)所示的化學(xué)結(jié)構(gòu)式；

【權(quán)利要求】
1. 一種負極電極膜，含有負極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和增稠劑，其特征在于，所述粘 結(jié)劑在負極電極膜中的質(zhì)量百分含量不超過2% ;所述粘結(jié)劑中含有由苯乙烯單體、丙烯酸 酯類單體和丙烯酸類單體形成的聚合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負極電極膜，其特征在于，所述丙烯酸酯類單體具有式（I)所 示化學(xué)結(jié)構(gòu)式，所述丙烯酸類單體具有式（II)所示的化學(xué)結(jié)構(gòu)式：
式（II)中，R3選自氫、碳原子數(shù)為1?20的烷基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負極電極膜，其特征在于，所述丙烯酸酯類單體選自丙烯酸 甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯中的至少一種；所述丙烯酸類單體選自丙 烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負極電極膜，其特征在于，所述苯乙烯單體在總單體中的質(zhì) 量百分含量為10?40% ;所述丙烯酸酯類單體在總單體中的質(zhì)量百分含量為50?85% ; 所述丙烯酸類單體在總單體中的質(zhì)量百分含量為1?10%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負極電極膜，其特征在于，所述負極活性物質(zhì)選自石墨、中間 相碳微球、硬碳、軟碳、Li4Ti5O12、錫、娃中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負極電極膜，其特征在于，所述負極活性物質(zhì)為天然石墨、人 造石墨、中間相碳微球、硬碳、軟碳、Li4Ti5O12、錫、娃中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負極電極膜，其特征在于，所述導(dǎo)電劑選自導(dǎo)電碳黑、石墨 烯、碳納米管中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負極電極膜，其特征在于，所述增稠劑選自羧甲基纖維素鈉 和/或聚丙烯酰胺。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負極電極膜，其特征在于，所述粘結(jié)劑在電極膜中的質(zhì)量百 分含量為〇. 5?2%。
10. -種鋰離子電池，其特征在于，含有權(quán)利要求1-9任一項所述的負極電極膜中的至 少一種。
【文檔編號】H01M10/0525GK104362348SQ201410624755
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】曹政, 鄭強, 王升威, 孫成棟, 申紅光, 高潮 申請人:東莞新能源科技有限公司