CN102074732A - 具有高分子量粘接剂的锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂离子电池技术领域，特指一种具有高分子量粘接剂的锂离子电池。该锂离子电池其正极、负极以及位于正负极之间的隔离膜，其中正极包括：集流体以及涂布在集流体表面的涂膜，该涂膜包括：正极活性材料、导电剂、以及作为粘接剂的聚合物，其特征在于：所述的粘接剂为聚偏二氟乙烯，且该聚偏二氟乙烯的分子量为120万。本发明采用上述技术方案后，采用高分子量的粘接剂，这样其就提高锂离子电池中活性物质的含量，提高了混合粉的克容量，最终的锂离子电池的容量可提高3％。

Description

具有高分子量粘接剂的锂离子电池
技术领域：
本发明涉及锂离子电池技术领域，特指一种具有高分子量粘接剂的锂离子电池。
背景技术：
常见的锂离子电池是由正极、隔离膜片、负极依次叠加形成，其内部加有电解液。
在制造锂电池时，需要将电池的正极材料上涂布一层活性物质，该活性物材料需要通过粘结剂涂布在电极片基材的表面，然后经过干燥处理，将有机溶剂由正、负极片上脱离出来。
目前，锂离子电池的正电极是在金属集流体直接涂布而得的。集流体上涂膜的组成为正极活性材料、导电剂、聚合物(起粘接作用)，将之按一定比例溶在溶剂中而成正极涂布浆料。涂膜中个材料的比例大约为：正极活性材料90％～97％，导电剂(碳黑或导电石墨及它们的混合物)1％～4％，其余为聚合物。正极材料中使用的聚合物通常为PVDF(聚偏二氟乙烯。目前常用的有机溶剂就是NMP(N-甲基吡咯烷酮)，它是一种无色透明液体，能与水混溶，溶于***，丙酮及各种有机溶剂，稍有氨味，化学性能稳定，对碳钢、铝不腐蚀，对铜稍有腐蚀性。具有粘度低，化学稳定性和热稳定性好，极性高，挥发性低，能与水及许多有机溶剂无限混溶等优点。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题就在于可提高电池容量的具有高分子量粘接剂的锂离子电池。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：其正极、负极以及位于正负极之间的隔离膜，其中正极包括：集流体以及涂布在集流体表面的涂膜，该涂膜包括：正极活性材料、导电剂、以及作为粘接剂的聚合物，其特征在于：所述的粘接剂为聚偏二氟乙烯，且该聚偏二氟乙烯的分子量为120万。
上述技术方案中，所述的粘接剂采用的溶剂为N-甲基吡咯烷酮，其在涂膜中的重量比为2.2％。
上述技术方案中，所述的溶剂N-甲基吡咯烷酮的用量在整个涂膜中的重量比为50％。
本发明采用上述技术方案后，在制作锂离子电池的正极时，其采用高分子量的粘接剂，这样其可提高锂离子电池中活性物质的含量，提高了混合粉的克容量，最终的锂离子电池的容量可提高3％。目前采用牌号761的PVDF，其分子量为37万，正极配方中用量通常为2.2％.，NMP用量50％。
具体实施方式：
本发明的锂离子电池包括正极、负极以及位于正负极之间的隔离膜。
本发明中正极是在金属集流体直接涂布而形成。集流体上涂膜的组成为：正极活性材料、导电剂、作为粘接剂的聚合物，将之按一定比例溶在溶剂中而成正极涂布浆料。该比例为：正极活性材料90％～97％，导电剂(碳黑或导电石墨及它们的混合物)1％～4％，其余为粘接剂，本发明采用的粘接剂为聚偏二氟乙烯，且该聚偏二氟乙烯的分子量为120万，其在涂膜中的重量比为2.2％。溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)，所述的溶剂N-甲基吡咯烷酮的用量在整个涂膜中的重量比为50％。
本发明中，所述正极活性材料是LiCoO2。
本发明的负极是在金属集流体上直接涂布而形成。集流体上涂膜的组成为：负极活性材料、导电剂、作为粘接剂的聚合物，将之按一定比例溶在溶剂中而成负极涂布浆料。该比例为：负极活性材料90％～97％，导电剂(碳黑或导电石墨及它们的混合物)0％～4％，其余为粘接剂。至于溶剂的量则依赖于溶剂的种类及涂布机的具体情况，一般浆料的粘度可从3500至30000mPa.s不等。
负极活性材料可以是金属锂合金和碳材科.碳材科的例子包括天然或人造石墨、玻璃炭、纳米碳管等。所需聚合物和制浆用的溶剂的范围与正极一致，当然，在同一电池中正、负极膜片内的聚合物可以不同，制浆用的溶剂也一样。
位于正极与负极之间的隔离膜为聚烯烃薄膜。通常隔离膜的厚度应在5um到50um之间。
最后在锂离子电池中加入电解液即可。
以下是本发明的一个实施例：
负极：97％的石墨为活性物质，1.5％的SBR为粘接剂，1.5％的羧甲基纤维素纳。
正极：94.8％的钴酸锂，3％的乙炔炭黑为导电剂，2.2％的聚偏氟树酯(PVDF)为粘接剂。
隔离膜：聚烯烃材料。
粘接剂：牌号为900的PVDF，分子量为120万。
溶剂：NMP，其在整个涂膜中的重量比为50％。
本实施例本采用高分子量的粘接剂，这样在不增加其用量情况下，其可提高锂离子电池中活性物质的含量，提高了混合粉的克容量，最终的锂离子电池的容量可提高3％。

Claims (3)

1.具有高分子量粘接剂的锂离子电池，包括：正极、负极以及位于正负极之间的隔离膜，其中正极包括：集流体以及涂布在集流体表面的涂膜，该涂膜包括：正极活性材料、导电剂、以及作为粘接剂的聚合物，其特征在于：所述的粘接剂为聚偏二氟乙烯，且该聚偏二氟乙烯的分子量为120万。
2.根据权利要求1所述的具有高分子量粘接剂的锂离子电池，其特征在于：所述的粘接剂采用的溶剂为N-甲基吡咯烷酮，其在涂膜中的重量比为2.2％。
3.根据权利要求2所述的具有高分子量粘接剂的锂离子电池，其特征在于：所述的溶剂N-甲基吡咯烷酮的用量在整个涂膜中的重量比为50％。
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