CN111933905A - 负极浆料、负极片及锂电池和储能设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了负极浆料、负极片及锂电池和储能设备。其中,该负极浆料包括:负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂,其中:所述增塑剂为丙二醇和/或丁二醇;以所述负极活性物质、所述导电剂、所述粘结剂和所述增塑剂的总质量为基准,所述增塑剂的添加量为0.1~0.5wt%。与现有负极浆料相比,该负极浆料的增塑剂添加量显著降低,且采用该负极浆料制备负极片时,不会出现开裂、卷边以及VOC排放超标等的问题。
Description
技术领域
本发明属于电池领域,具体而言,涉及负极浆料、负极片及锂电池和储能设备。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、倍率性能好、循环寿命长等优点,已被广泛应用于手机、笔记本电脑、新能源汽车等领域。为了提升锂电池的能量密度,各电池制造商正在研究将负极材料从常用的石墨体系更换为硅体系,为了应对硅体系在充放电过程中的体积膨胀,通常选用丙烯酰胺类、丙烯腈类等粘结剂。然而,丙烯酰胺类、丙烯腈类粘结剂虽然可以较好地应对硅体系膨胀,但是由于其玻璃化转变温度较高,在制作负极片时存在涂布卷边、开裂问题,涂布后的极片较脆,在进行模切或卷绕时容易掉料。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的目的在于提出负极浆料、负极片及锂电池和储能设备,其中该负极浆料用于解决制备负极片时涂布卷边、开裂的问题,以及模切或卷绕时容易掉料的问题,以便于得到能量密度高且循环性能好的锂电池。
本申请主要是基于以下问题提出的:
目前,锂电池制造商为解决涂布干裂问题,常在负极浆料中加入增塑剂,如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮等。加入增塑剂可以显著降低丙烯酰胺或丙烯腈类粘结剂的玻璃化转变温度,增加聚合物链运动能力,从而解决涂布干裂问题。然而,采用该方案存在有以下技术问题:其一是增塑剂必须要有足够的添加量才能起到增塑效果,而这些常用的增塑剂耐抽出性差,在极片烘干时易被烘出,因此加入量至少要在2wt%以上才能保证烘干后残留在极片中的增塑剂还有足够的量起增塑作用;其二是因为大多数电池制造商使用的负极溶剂是水,所以负极涂布烘箱均未配备溶剂回收装置,增塑剂被烘出后会直接排放到大气中,如果这些增塑剂加入量较高,会存在VOC(挥发性有机物)排放超标的问题,难以满足国家的环保要求。
为此,本发明的一个目的在于提出一种负极浆料,以解决制备负极片时涂布卷边、开裂的问题,以及模切或卷绕时容易掉料的问题、增塑剂耐抽出性差和VOC排放超标的问题。为达到上述目的,根据本发明的第一个方面,本发明提出了一种负极浆料。根据本发明的实施例,该负极浆料包括:
负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂,其中:所述增塑剂为丙二醇和/或丁二醇;以所述负极活性物质、所述导电剂、所述粘结剂和所述增塑剂的总质量为基准,所述增塑剂的添加量为0.1~0.5wt%。
进一步地,所述负极活性物质、所述导电剂、所述粘结剂和所述增塑剂的质量比为(93.5~97.9):(1~2):(1~4):(0.1~0.5)。
进一步地,所述增塑剂的添加量为0.2~0.5wt%。
进一步地,所述负极活性物质、所述导电剂、所述粘结剂和所述增塑剂的质量比为(93.5~97.9):(1~2):(1~4):(0.2~0.5)。
进一步地,所述负极浆料至少满足以下条件之一:所述负极活性物质为选自人造石墨、天然石墨、硅、硅氧和硅碳中的至少之一;所述导电剂为选自炭黑、碳纳米管中的至少之一;所述粘结剂为选自丙烯酰胺类粘结剂和丙烯腈类粘结剂中的至少之一;所述增塑剂为选自1,2-丙二醇和1,4-丁二醇中的至少之一。
进一步地,所述增塑剂为1,2-丙二醇和1,4-丁二醇,所述1,2-丙二醇和1,4-丁二醇的质量比为(0.5~1.5):1。
进一步地,进一步包括溶剂,所述溶剂为水,所述负极浆料的固含量为40~50wt%。
进一步地,所述负极浆料的粘度为3000~5000mPa·s。
相对于现有技术,本发明所述的负极浆料至少具有以下优势:相对于碳酸酯类和N-甲基吡咯烷酮等环状增塑剂,本发明中采用链状的丙二醇和/或丁二醇作为增塑剂更容易进入聚合物粘结剂的分子链间,通过增大分子链之间的距离,降低分子间引力,降低玻璃化转变温度,达到提高聚合物粘结剂柔韧性的目的,从而有效解决制备负极片时涂布卷边、开裂的问题,以及涂布后负极片较脆,模切或卷绕时容易掉料的问题;更重要的是,丙二醇和丁二醇的沸点高、毒性和挥发性小,耐抽出性更好,涂布烘干后在极片中增塑剂的残留量不低于90wt%,可以在较低用量的基础上达到较好的增塑效果,具体地,增塑剂的添加量可以降低至其他增塑剂的十分之一左右,由此既可以有效解决制备负极片时涂布卷边、开裂等的问题,而且增塑剂添加量的降低在一定程度上提高了负极浆料中活性物质的占比;同时,由于丙二醇和丁二醇的添加量低且涂布烘干过程中较难挥发,负极片制备过程中不存在VOC排放超标问题,可以满足国家的环保要求。综上所述,采用该负极浆料制备负极片时,不仅不会出现开裂、卷边以及VOC排放超标等的问题。
本发明的另一个目的在于提出一种负极片,以解决负极片较脆,模切或卷绕时容易掉料的问题。为达到上述目的,根据本发明的第二个方面,本发明提出了一种负极片。根据本发明的实施例,该负极片采用上述负极浆料形成。相对于现有技术,本发明所述的负极片至少具有以下优势:该负极片不仅韧性较好,模切或卷绕时不易掉料,制备电池时成品率更高;而且负极片中负极活性物质的含量相对较高,能够进一步提高电池的能量密度。
本发明的另一个目的在于提出一种锂电池,以提高电池的能量密度、循环性能和倍率性能等。为达到上述目的,根据本发明的第三个方面,本发明提出了一种锂电池。根据本发明的实施例,该锂电池具有上述负极片或采用上述负极浆料形成的负极片。相对于现有技术,本发明所述的锂电池至少具有以下优势:该锂电池具有能量密度高、循环性能好、内阻小且倍率性能好等的优点。
本发明的另一个目的在于提出一种储能设备,以提高储能设备的储能能力、高温存储及循环稳定性、安全性能及使用寿命。为达到上述目的,根据本发明的第四个方面,本发明提出了一种储能设备,根据本发明的实施例,该储能设备包括上述锂电池。相对于现有技术,本发明所述的储能设备储能能力高且使用寿命更长。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明的第一个方面,本发明提出了一种负极浆料。根据本发明的实施例,该负极浆料包括:负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂,其中:增塑剂为丙二醇和/或丁二醇;以负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂的总质量为基准,增塑剂的添加量为0.1~0.5wt%。发明人发现,相对于碳酸酯类和N-甲基吡咯烷酮等环状增塑剂,链状的丙二醇和/或丁二醇更容易进入聚合物粘结剂的分子链间,通过增大分子链之间的距离,降低分子间引力,进而降低粘结剂的玻璃化转变温度,提高粘结剂的柔韧性,从而能够有效解决制备负极片时涂布卷边、开裂的问题,以及涂布后负极片较脆,模切或卷绕时容易掉料的问题;更重要的是,丙二醇和丁二醇的沸点高、毒性和挥发性小,耐抽出性更好,涂布烘干后在极片中增塑剂的残留量不低于90wt%,可以在较低用量的基础上达到较好的增塑效果,具体地,增塑剂的添加量可以降低至其他增塑剂的十分之一左右,由此既可以有效解决制备负极片时涂布卷边、开裂等的问题,而且增塑剂添加量的降低在一定程度上提高了负极浆料中活性物质的占比;同时,由于丙二醇和丁二醇的添加量低且其在涂布烘干过程中较难挥发,负极片制备过程中不存在VOC排放超标问题,可以满足国家的环保要求。
下面对本发明上述实施例的负极浆料进行详细描述。
根据本发明的实施例,负极浆料中,以负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂的总质量为基准,丙二醇和/或丁二醇的总添加量可以为0.1~0.5wt%,例如0.1wt%、0.2wt%、0.25wt%、0.3wt%、0.35wt%、0.4wt%、0.45wt%和0.5wt%等,发明人意外发现,若丙二醇和/或丁二醇的添加量过小,起不到有效的增塑作用,而若丙二醇和/或丁二醇的添加量过高,涂布干燥后丙二醇和/或丁二醇在负极片中的残留量过高,醇-OH会和电解液中的锂盐发生反应,消耗活性锂导致电池容量和首效较低,且生成的副产物会在负极沉积导致阻抗增大,进而导致电池的循环性能变差,而通过控制丙二醇和/或丁二醇的添加量为上述范围,既可以起到较好的增塑作用,提高涂布干燥后负极片的韧性,还能保证负极片中丙二醇和/或丁二醇的残留量适中,将制备得到的负极片用于电池中可以使电池具有较高的能量密度、首效以及较好的倍率性能和循环性能。优选地,以负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂的总质量为基准,丙二醇和/或丁二醇的总添加量可以为0.2~0.5wt%,由此可以进一步确保最终制备得到的负极片具有较好的韧性,从而能够进一步避免负极片在模切或卷绕时出现掉料的问题,保证负极片及电池具有较高的成品率。
根据本发明的一个具体实施例,负极浆料中负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂的质量比可以为(93.5~97.9):(1~2):(1~4):(0.1~0.5),发明人发现,通过进一步控制负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂为该质量比范围,既可以确保最终制备得到的负极片具有较好的韧性以及较高的负极活性物质占比,还能确保负极片具有较好的离子电导率和电子电导率,由此将该负极片用于电池中可以显著提高电池的能量密度、首效以及倍率性能和循环性能。优选地,负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂的质量比可以为(93.5~97.9):(1~2):(1~4):(0.2~0.5),由此可以进一步确保最终制备得到的负极片具有较好的韧性,从而能够进一步避免负极片在模切或卷绕时出现掉料的问题,保证负极片及电池具有较高的成品率。
根据本发明的再一个具体实施例,本发明中负极活性物质的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。例如,负极活性物质可以为选自人造石墨、天然石墨、硅、硅氧和硅碳中的至少之一,再例如,负极活性物质可以为石墨和SiO等硅氧材料的组合,由此既可以确保负极片具有较好的导热性,还能进一步提高电池的能量密度。
根据本发明的又一个具体实施例,本发明中导电剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。例如,导电剂可以为选自炭黑、碳纳米管中的至少之一。
根据本发明的又一个具体实施例,本发明中粘结剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。例如,粘结剂可以为选自丙烯酰胺类粘结剂和丙烯腈类粘结剂中的至少之一。
根据本发明的又一个具体实施例,本发明中增塑剂可以为丙二醇和丁二醇中的至少之一,例如可以为1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇和2,3-丁二醇中的至少之一。优选地,增塑剂可以为1,2-丙二醇和/或1,4-丁二醇,相对于其它种类的丙二醇和丁二醇,1,2-丙二醇和1,4-丁二醇不仅增塑效果好,而且易得。
根据本发明的又一个具体实施例,增塑剂可以为1,2-丙二醇和1,4-丁二醇的混合物,1,2-丙二醇和1,4-丁二醇的质量比可以为(0.5~1.5):1,例如可以为0.5/1、0.6/1、0.7/1、0.8/1、0.9/1、1/1、1.1/1、1.2/1、1.3/1、1.4/1或1.5/1等,优选(0.8~1.2):1。发明人意外发现,相对于单独使用1,2-丙二醇或1,4-丁二醇,将二者混合后所达到的增塑效果更佳,对聚合物粘结剂玻璃化转变温度的降低幅度更大;进一步地,当二者的质量比接近1:1时,增塑效果更好,优选将1,2-丙二醇和1,4-丁二醇按照质量比为1:1混合。
根据本发明的又一个具体实施例,负极浆料可以进一步包括溶剂,溶剂可以为水,优选去离子水,负极浆料的固含量可以为40~50wt%,例如可以为40wt%、42wt%、44wt%、46wt%、48wt%或50wt%等。发明人发现,在该固含量范围内,负极浆料更为稳定,且负极浆料的粘度更适宜涂布。优选地,负极浆料的粘度可以为3000~5000mPa·s,例如可以为3000mPa·s、3500mPa·s、4000mPa·s、4500mPa·s或5000mPa·s等,发明人发现,负极浆料的粘度过大或过小均不利于涂布的顺利进行,而控制负极浆料为上述粘度可以使负极浆料兼具更好的稳定性和流动性,由此可以更有利于获得均一稳定的负极活性涂层。
综上所述,相对于现有技术,本发明的负极浆料至少具有以下优势:相对于碳酸酯类和N-甲基吡咯烷酮等环状增塑剂,本发明中采用链状的丙二醇和/或丁二醇作为增塑剂更容易进入聚合物粘结剂的分子链间,通过增大分子链之间的距离,降低分子间引力,降低玻璃化转变温度,达到提高聚合物粘结剂柔韧性的目的,从而有效解决制备负极片时涂布卷边、开裂的问题,以及涂布后负极片较脆,模切或卷绕时容易掉料的问题;更重要的是,丙二醇和丁二醇的沸点高、毒性和挥发性小,耐抽出性更好,涂布烘干后在极片中增塑剂的残留量不低于90wt%,可以在较低用量的基础上达到较好的增塑效果,具体地,增塑剂的添加量可以降低至其他增塑剂的十分之一左右,由此既可以有效解决制备负极片时涂布卷边、开裂等的问题,而且增塑剂添加量的降低在一定程度上提高了负极浆料中活性物质的占比;同时,由于丙二醇和丁二醇的添加量低且涂布烘干过程中较难挥发,负极片制备过程中不存在VOC排放超标问题,可以满足国家的环保要求。综上,采用该负极浆料制备负极片时,不仅不会出现开裂、卷边以及VOC排放超标等的问题。
根据本发明的第二个方面,本发明提出了一种负极片。根据本发明的实施例,该负极片采用上述负极浆料形成。相对于现有技术,本发明的负极片至少具有以下优势:该负极片不仅韧性较好,在模切或卷绕时不易掉料,制备电池时成品率更高;而且该负极片中负极活性物质的含量相对较高,能够进一步提高电池的能量密度。需要说明的是,针对上述负极浆料所描述的特征及效果同样适用于该负极片,此处不再一一赘述。
根据本发明的一个具体实施例,负极片可以包括负极集流体和形成在负极集流体上的负极活性涂层,其中,该负极片是将上述负极浆料涂布在负极集流体上并烘干、辊切得到的,该负极片在烘干时不会出现开裂、卷边问题,且不存在VOC超标问题。进一步地,负极集流体可以为铜箔,铜箔的厚度可以为6~8μm,通过将负极集流体的厚度降低至6~8μm可以更有利于提高负极片中负极活性涂层的厚度或降低负极片的空间占比,从而进一步提高电池的能量密度。
根据本发明的第三个方面,本发明提出了一种锂电池。根据本发明的实施例,该锂电池具有上述负极片或采用上述负极浆料形成的负极片。相对于现有技术,本发明的锂电池至少具有以下优势:该锂电池具有能量密度高、循环性能好、内阻小且倍率性能好等的优点。需要说明的是,本发明中锂电池的类型并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如该锂电池可以包括正极片、负极片、隔膜和电解液。另外,还需要说明的是,针对上述负极浆料和负极片所描述的特征及效果同样适用于该锂电池,此处不再一一赘述。
根据本发明的第四个方面,本发明提出了一种储能设备,根据本发明的实施例,该储能设备包括上述锂电池。相对于现有技术,本发明的储能设备储能能力高且使用寿命更长。需要说明的是,针对上述锂电池所描述的特征及效果用于适用于该储能设备,此处不再一一赘述。另外,还需要说明的是,本发明中储能设备的类型并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如,储能设备可以为电池组件等,也可以为车辆等具有电池组件的设备。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解,下面的实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
负极浆料及负极片的制作方法:负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂的质量比为95.8wt%:1wt%:3wt%:0.2wt%。负极活性物质为人造石墨和硅氧9:1混合,导电剂为炭黑,粘结剂为丙烯腈,增塑剂为1,2-丙二醇,可溶于水,沸点188℃。使用去离子水将浆料固含量调至45wt%,粘度为3400mPa·s。将负极浆料涂覆在厚度为6μm的铜箔上,经烘干、辊切得到负极片。
正极极浆料及正极片的制作方法:将三元正极材料NCM811、导电剂SP(超导炭黑)、粘结剂PVDF(聚偏氟乙烯)和溶剂NMP(N-甲基吡咯烷酮)混合后制得正极浆料。将正极浆料涂覆在铝箔上,经烘干、辊切,即得正极极片。
锂离子电池制作方法:将上述正极极片、负极极片与PE隔膜叠片制成裸电芯,分别通过超声波焊接焊上Al及Ni极耳后,将其置于铝塑膜中,注液静置一段时间后,封口。经过高温及常温静置老化后,对电芯化成,即可得到锂离子电池。
实施例2
与实施例1的区别在于,增塑剂为1,2-丙二醇和1,4-丁二醇等比例混合。
实施例3
与实施例1的区别在于,增塑剂为1,4-丁二醇,可溶于水,沸点235℃。
实施例4
与实施例1的区别在于,负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂的质量比为95.5wt%:1wt%:3wt%:0.5wt%,增塑剂为1,4-丁二醇。
对比例1
与实施例1的区别在于,负极浆料中不加增塑剂,负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂的质量比为96wt%:1wt%:3wt%。
对比例2
与实施例1的区别在于,增塑剂为碳酸丙烯酯,即PC,负极活性物质、导电剂、粘结剂和PC的质量比为94.5wt%:1wt%:3wt%:1.5wt%。
对比例3
与实施例1的区别在于,增塑剂为碳酸丙烯酯,即PC,负极活性物质、导电剂、粘结剂和PC的质量比为94wt%:1wt%:3wt%:2wt%。
对比例4
与实施例1的区别在于,负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂的质量比为95wt%:1wt%:3wt%:1wt%,增塑剂为1,4-丁二醇。
评价与结论:
1、测试增塑剂对丙烯腈粘结剂玻璃化转变温度的影响
将增塑剂与丙烯腈粘结剂按实施例1~4、对比例1~4的比例混合,混合均匀的胶液完全烘干后,测试DSC(-30℃到170℃,氮气流量50mL/min;升温速度5℃/min)。测试得到的玻璃化转变温度如表1所示。
从表1中数据对比可知,加入少量1,2-丙二醇和/或1,4-丁二醇即可以有效降低丙烯腈粘结剂的玻璃化转变温度,特别是将1,2-丙二醇和1,4-丁二醇等比例混合后对丙烯腈粘结剂玻璃化转变温度的降低幅度更大,而PC需要添加至2wt%才能起到增塑效果。
2、测试负极片中增塑剂的残留量
分别将实施例1~4及对比例3~4中涂布烘干后的负极片剪碎,并用甲醇溶剂在超声波的条件下萃取极片中的增塑剂,经过尼龙膜过滤后,用气相色谱-质谱联用仪进行定量测试。测得极片中增塑剂的残留量如表2所示。
从表2中数据对比可知,1,2-丙二醇和/或1,4-丁二醇基本不挥发,耐抽出性很好,92wt%以上都残留在极片中;而碳酸丙烯酯约有50wt%左右在涂布烘干过程中挥发,极片中残留率较低。
3、测试VOC的排放量
根据烘干工序风机的最大排放量、涂布面密度、涂布列宽、涂布速度、多元醇/PC的添加量和残留量等参数,可以计算出实施例1~4及对比例3~4中负极片涂布后烘干过程中VOC的排放量,计算结果如表3所示。
从表3中数据对比可知,1,2-丙二醇和/或1,4-丁二醇因为耐抽出性好,所以不存在VOC排放问题;而PC则存在VOC超标风险(要求VOC≤50ppm)。
4、测试电池性能
对实施例4及对比例1和对比例4中制备的锂离子电池进行首效、克容量(0.33C/0.33C)、倍率放电容量保持率(3C/3C)、充放电过程中直流内阻DCR(2C/2C,50%SOC,25℃)、高温循环性能测试(温度45℃),电压范围为2.8~4.2V,倍率为1C/1C。测试结果如表4所示。
从表4中数据对比可知,加入0.5wt%的1,4-丁二醇对电池各项性能影响不大;但是加入量过多时,如1wt%会对首效、克容量发挥、直流内阻DCR以及循环性能产生不同程度的影响,主要原因还是残留在极片中的1,4-丁二醇提供了大量的-OH和电解液的锂盐发生反应,消耗活性锂导致容量和首效较低,生成的副产物沉积在负极导致阻抗增大,从而循环性能变差。
表1增塑剂对粘结剂玻璃化转变温度的影响
表2增塑剂对粘结剂玻璃化转变温度的影响
序号 | 增塑剂及其比例 | 残留量 | 残留率 |
实施例1 | 1,2-丙二醇0.2wt% | 1.85mg/g | 92.5wt% |
实施例2 | 1,2-丙二醇0.1wt%+1,4-丁二醇0.1wt% | 1.88mg/g | 94wt% |
实施例3 | 1,4-丁二醇0.2wt% | 1.88mg/g | 94wt% |
实施例4 | 1,4-丁二醇0.5wt% | 4.87mg/g | 97.4wt% |
对比例3 | 碳酸丙烯酯2wt% | 10.55mg/g | 52.75wt% |
对比例4 | 1,4-丁二醇1wt% | 9.69mg/g | 96.9wt% |
表3烘干工序VOC排放量
序号 | 增塑剂及其比例 | VOC排放量 |
实施例1 | 1,2-丙二醇0.2wt% | 0ppm |
实施例2 | 1,2-丙二醇0.1wt%+1,4-丁二醇0.1wt% | 0ppm |
实施例3 | 1,4-丁二醇0.2wt% | 0ppm |
实施例4 | 1,4-丁二醇0.5wt% | 0ppm |
对比例3 | 碳酸丙烯酯2wt% | 60ppm |
对比例4 | 1,4-丁二醇1wt% | 0ppm |
表4电池性能测试结果
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种负极浆料,其特征在于,包括:负极活性物质、导电剂、粘结剂和增塑剂,其中:所述增塑剂为丙二醇和/或丁二醇;以所述负极活性物质、所述导电剂、所述粘结剂和所述增塑剂的总质量为基准,所述增塑剂的添加量为0.1~0.5wt%。
2.根据权利要求1所述的负极浆料,其特征在于,所述负极活性物质、所述导电剂、所述粘结剂和所述增塑剂的质量比为(93.5~97.9):(1~2):(1~4):(0.1~0.5)。
3.根据权利要求1所述的负极浆料,其特征在于,所述增塑剂的添加量为0.2~0.5wt%。
4.根据权利要求3所述的负极浆料,其特征在于,所述负极活性物质、所述导电剂、所述粘结剂和所述增塑剂的质量比为(93.5~97.9):(1~2):(1~4):(0.2~0.5)。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的负极浆料,其特征在于,至少满足以下条件之一:
所述负极活性物质为选自人造石墨、天然石墨、硅、硅氧和硅碳中的至少之一;
所述导电剂为选自炭黑、碳纳米管中的至少之一;
所述粘结剂为选自丙烯酰胺类粘结剂和丙烯腈类粘结剂中的至少之一;
所述增塑剂为选自1,2-丙二醇和1,4-丁二醇中的至少之一。
6.根据权利要求5所述的负极浆料,其特征在于,所述增塑剂为1,2-丙二醇和1,4-丁二醇,所述1,2-丙二醇和1,4-丁二醇的质量比为(0.5~1.5):1。
7.根据权利要求1或6所述的负极浆料,其特征在于,进一步包括溶剂,所述溶剂为水,所述负极浆料的固含量为40~50wt%,
任选地,所述负极浆料的粘度为3000~5000mPa·s。
8.一种负极片,其特征在于,采用权利要求1~7中任一项所述的负极浆料形成。
9.一种锂电池,其特征在于,具有权利要求8所述的负极片或采用权利要求1~7中任一项所述的负极浆料形成的负极片。
10.一种储能设备,其特征在于,具有权利要求9所述的锂电池。
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