CN110492066B - 一种快速充电的锂离子电池负极片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明一种快速充电的锂离子电池负极片及其制备方法，使得锂离子电池具有4C以上快速充电性能，并且温升低，循环性能优异。所述锂离子电池负极片包括集流体，所述集流体上涂布有负极浆料，所述负极浆料包括负极活性材料，所述负极活性材料为第一人造石墨和第二人造石墨；所述第一人造石墨的粒径D50为6‑8μm，所述第二人造石墨的粒径D50为10‑12μm；所述第一人造石墨和第二人造石墨的质量比为（70‑73）：（21‑25）；所述负极浆料的涂布面密度为160‑170g/m2，所述负极浆料的压实密度为1‑2g/cm3。
Description
技术领域
本发明涉及了锂离子电池技术领域，特别是涉及了一种快速充电的锂离子电池负极片及其制备方法。
背景技术
随着便携电子产品、电动汽车的高速发展，市场对锂离子电池的快速充电能力提出更高要求。目前商用的锂离子电池一般只能进行0.5C或0.2C充电，充电时间在2小时甚至5小时以上，充电时间偏长，限制了其使用。随着人们生活节凑的加快，越来越多的用户希望锂离子电池可以用更短的时间充满电，进而从快速充电角度解决人们的续航焦虑。
现有的锂离子电池进行2C以上充电时，会出现锂离子在负极表面富集，形成锂金属，电极极化严重、充电容量降低、循环寿命下降的现象，同时大电流充电时电池产热增加，温度升高，引发安全问题。
为了克服锂离子电池快速充电的缺陷，有研究者通过发展新型电解质，加入添加剂等途径来提高锂离子电池的快速充电性能。然而，结果表明在改性过程中不可避免地引起了其他性能的降低，如循环性能和安全性能等。
因此，如何进一步缩短锂离子电池的充电时间，同时保证充电过程中锂离子电池表面温度上升低，并且不影响锂离子电池的循环性能，成为亟待解决的问题。
发明内容
为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种快速充电的锂离子电池负极片及其制备方法，使得锂离子电池具有4C以上快速充电性能，并且温升低，循环性能优异。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种快速充电的锂离子电池负极片，所述锂离子电池负极片包括集流体，所述集流体上涂布有负极浆料，所述负极浆料包括负极活性材料，所述负极活性材料为第一人造石墨和第二人造石墨；所述第一人造石墨的粒径 D50为6-8μm，所述第二人造石墨的粒径D50为10-12μm；所述第一人造石墨和第二人造石墨的质量比为（70-73）：（21-25）；所述负极浆料的涂布面密度为160-170g/m2，所述负极浆料的压实密度为1-2g/cm3。
进一步地，所述第一人造石墨的粒径 D50为7μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为11μm；所述第一人造石墨和第二人造石墨的质量比为71：23；所述负极浆料的涂布面密度为163g/m2，所述负极浆料的压实密度为1.5g/cm3。
进一步地，所述负极浆料还包括导电剂、增稠剂、和粘结剂。
进一步地，所述负极浆料包括如下重量份数的材料：70-73份第一人造石墨，21-25份第二人造石墨，1-2份导电剂，1-2份增稠剂，3-4份粘结剂。
进一步地，所述导电剂为超导炭黑；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述粘结剂为丁苯橡胶乳液。
本发明还提供上述快速充电的锂离子电池负极片的制备方法，包括如下步骤：
S1.将70-75份去离子水和1-2份增稠剂加入到搅拌机中，搅拌至增稠剂充分溶解，真空除气泡，制得胶液，待用；
S2. 将70-73份第一人造石墨，21-25份第二人造石墨，和1-2份导电剂搅拌均匀，得到粉料；所述第一人造石墨的粒径 D50为6-8μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为10-12μm；
S3.向上述粉料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的20%，搅拌至粉料分散为颗粒状物；
S4.向步骤S3制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的50%，搅拌至颗粒状物互相捏合；
S5.向步骤S4制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的30%，搅拌；
S6.加去离子水调节粘度至2000-4500cp，最后加入3-4份粘结剂，搅拌，真空除气泡，经150-200目的筛网过筛出料，得到负极浆料；
S7. 将制得的负极浆料涂布在集流体上，经烘干、辊压后制得锂离子电池负极片；其中，所述负极浆料的涂布面密度为160-170g/m2；压实密度为1-2g/cm3。
进一步地，步骤S1中，使用行星式搅拌机搅拌，且搅拌的公转速度为35rpm，搅拌时间为150 min；步骤S2中，使用行星式搅拌机搅拌，且搅拌的公转速度为20rpm，自转速度为200rpm，搅拌时间为30min。
进一步地，步骤S3中，搅拌的公转速度为20rpm，自转速度为500rpm，搅拌时间为30min；步骤S4中，搅拌的公转速度为40rpm，自转速度为1500rpm，搅拌时间为120min；步骤S5中，搅拌的公转速度为30rpm，自转速度为2000rpm，搅拌时间为90min；步骤S6中，搅拌的公转速度为30rpm，自转速度为800rpm，搅拌时间为30min。
进一步地，所述集流体为厚度为8-12μm的铜箔；步骤S7中烘干温度为60-100℃。
进一步地，所述真空除气泡的参数为：在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟。
本发明具有如下有益效果：
本发明中，通过对锂离子电池负极片的负极浆料体系、涂布面密度、压实密度进行改进，使得使用本发明负极片的锂离子电池具有4C以上快速充电性能，并且温升低，循环性能优异。
本发明中，负极浆料中的负极活性物质采用两种粒径不同的人造石墨，其中，并通过调整两者比例，混合搭配，保证小粒径人造石墨占比大，而大粒径人造石墨占比小，使得不同粒径的人造石墨充分接触，确保负极片存在较多的小空隙，提高负极片吸液能力和锂离子的传导速率。通过两种不同粒径石墨的协同作用有效降低了电池的阻抗，使电池可进行4C以上快速充电，同时使电池温升得到控制，循环寿命得到保持。
本发明对涂布面密度和压实密度进行改进，涂布面密度和压实密度分别为160-170g/m2和1-2g/cm3，通过控制涂布面密度和压实密度，控制了负极片的厚度和孔隙率，有利于降低充放电过程中锂离子在正极和负极之间迁移的阻抗，有助于实现快速充电。
本发明对匀浆过程进行改进，匀浆过程包括干混、分三步加胶液、调节粘度、过筛，通过控制过程中的搅拌时间、搅拌速度、加胶比例、浆料粘度，使浆料各组分分散均匀，不易团聚和沉降。
附图说明
图1为本发明中含实施例1的负极片的电池的倍率充电性能测试结果；
图2为本发明中含实施例1的负极片的电池的循环性能测试图；
图3为含不同负极片的电池的充电性能测试结果。
具体实施方式
第一方面，本发明提供一种快速充电的锂离子电池负极片，所述锂离子电池负极片包括集流体，所述集流体上涂布有负极浆料，所述负极浆料包括负极活性材料，所述负极活性材料为第一人造石墨和第二人造石墨。
所述第一人造石墨的粒径 D50为6-8μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为10-12μm；更优选地，所述第一人造石墨的粒径 D50为7μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为11μm。
所述第一人造石墨和第二人造石墨的质量比为（70-73）：（21-25）；更优选地，所述第一人造石墨和第二人造石墨的质量比为73：24.
所述负极浆料的涂布面密度为160-170g/m2，更优选地，所述负极浆料的涂布面密度为163g/m2。发明人在研究中发现，若负极浆料的涂布面密度满足上述特定取值范围要求时，所得锂离子电池可兼具良好的快充性能和良好的循环寿命能。所述负极浆料的涂布面密度大于170g/m2，会导致电池在充电过程中锂离子的迁移路径变长，电池的界面阻抗增加，电池极化增大，不利于快速充电；而负极浆料的涂布面密度小于160g/m2时，电池的容量随之减小，影响其市场竞争力。
所述负极浆料的压实密度为1-2g/cm3，更优选地，所述负极浆料的压实密度为1.5g/cm3。发明人在研究中发现，若负极浆料的压实密度满足上述特定取值范围要求时，所得锂离子电池可兼具良好的快充性能和良好的循环寿命能。当压实密度小于1g/cm3，会导致负极片脱膜掉粉，充电时电子电导较差而产生析锂，影响电池的快充性能；压实密度过大，导致负极浆料中各组分之间的接触太紧密，电解液浸润困难，充电性能变差。
本发明中，所述负极浆料还包括导电剂、增稠剂、和粘结剂。
具体地，所述负极浆料包括如下重量份数的材料：70-73份第一人造石墨， 21-25份第二人造石墨，1-2份导电剂，1-2份增稠剂，3-4份粘结剂。
适量的导电剂有利于锂离子的传导，降低负极片的电阻。所述导电剂优选为超导炭黑，本发明的导电剂包括但不限于前面所列举的材料，也可以是其他未列举在本发明中的但被本领域技术人员所熟知的其他材料，例如还可以是石墨烯、导电石墨、碳纤维、碳纳米管中的一种或多种。
所述增稠剂优选为羧甲基纤维素钠，本发明的增稠剂包括但不限于前面所列举的材料，也可以是其他未列举在本发明中的但被本领域技术人员所熟知的其他材料。
粘结剂可以增大负极浆料中颗粒之间的粘结力、负极浆料与集流体之间的粘结力，在充放电负极体积变化过程中，保持良好的粘结性，避免了负极粉料脱落，保证了负极片结构的完整性，有助于提高电池的循环寿命。本发明中，所述粘结剂为丁苯橡胶乳液，本发明的粘结剂包括但不限于前面所列举的材料，也可以是其他未列举在本发明中的但被本领域技术人员所熟知的其他材料，例如还可以是丙烯酸粘结剂。
本发明中，通过对锂离子电池负极片的负极浆料体系、涂布面密度、压实密度进行改进，使得使用本发明负极片的锂离子电池具有4C以上快速充电性能，并且温升低，循环性能优异。
本发明中，锂离子电池负极片的负极浆料体系、涂布面密度、压实密度这三个参数是相互关联，密不可分的，三者共同影响锂离子电池的快充和循环性能，满足下述条件：负极活性材料为第一人造石墨和第二人造石墨；所述第一人造石墨的粒径 D50为6-8μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为10-12μm；所述第一人造石墨和第二人造石墨的质量比为（70-73）：（21-25）；所述负极浆料的涂布面密度为160-170g/m2，所述负极浆料的压实密度为1-2g/cm3的电池可以提高快充能力，同时电池还兼具很好的循环使用寿命；其技术效果并不是这三个参数简单的叠加，体现在快速充电能力和长循环寿命得到很大的提高，实现了“1+1+1>3”的技术效果，取得了预料不到的技术效果。
现有技术中一般只使用一种人造石墨作为负极活性材料，这种体系的锂离子电池一般阻抗大，快速充电时温升高，循环寿命低。发明人通过大量研究发现，采用不同粒径的人造石墨作为负极活性材料对电池的循环性能和快充能力都有一定程度的影响。本发明中，负极浆料中的负极活性物质采用两种粒径不同的人造石墨，并通过调整两者比例，混合搭配，保证小粒径人造石墨占比大，而大粒径人造石墨占比小，使得不同粒径的人造石墨充分接触，确保负极片存在较多的小空隙，提高负极片吸液能力和锂离子的传导速率。通过两种不同粒径石墨的协同作用有效降低了电池的阻抗，使电池可进行4C以上快速充电，同时使电池温升得到控制，循环寿命得到保持。
本发明对涂布面密度和压实密度进行改进，涂布面密度和压实密度分别为160-170g/m2和1.5g/cm3，通过控制涂布面密度和压实密度，控制了负极片的厚度和孔隙率，有利于降低锂离子电池的阻抗，有助于实现快速充电。
第二方面，本发明还提供上述快速充电的锂离子电池负极片的制备方法，包括如下步骤：
S1.将70-75份去离子水和1-2份增稠剂加入到搅拌机中，搅拌至增稠剂充分溶解，真空除气泡，制得胶液，待用；
S2. 将70-73份第一人造石墨，21-25份第二人造石墨，和1-2份导电剂搅拌均匀，得到粉料；
S3.向上述粉料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的20%，搅拌至粉料分散为颗粒状物；
S4.向步骤S3制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的50%，搅拌至颗粒状物互相捏合；
S5.向步骤S4制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的30%，搅拌；
S6.加去离子水调节粘度至2000-4500cp，最后加入3-4份粘结剂，搅拌，真空除气泡，经150-200目的筛网过筛出料，得到负极浆料；
S7. 将制得的负极浆料涂布在集流体上，经烘干、辊压后制得锂离子电池负极片；其中，所述负极浆料的涂布面密度为160-170g/m2；压实密度为1-2g/cm3。
其中，步骤S1中，使用行星式搅拌机搅拌，且搅拌的公转速度为35rpm，搅拌时间为150 min；步骤S2中，使用行星式搅拌机搅拌，且搅拌的公转速度为20rpm，自转速度为200rpm，搅拌时间为30min；步骤S3中，搅拌的公转速度为20rpm，自转速度为500rpm，搅拌时间为30min；步骤S4中，搅拌的公转速度为40rpm，自转速度为1500rpm，搅拌时间为120min；步骤S5中，搅拌的公转速度为30rpm，自转速度为2000rpm，搅拌时间为90min；步骤S6中，搅拌的公转速度为30rpm，自转速度为800rpm，搅拌时间为30min。
去离子水纯度高，杂质少，可以使溶解于其中的负极活性材料、粘结剂和导电剂不易发生化学反应，制成的电池副反应少，性能稳定。
本发明中，所述集流体优选为铜箔，但不局限于此，本发明的集流体也可以是其他未列举在本发明中的但被本领域技术人员所熟知的其他材料。铜箔厚度的选择，综合考量铜箔的导电能力、产热/散热能力、抗拉强度、电池轻量化等因素，且铜箔的厚度优选为8-12μm。
步骤S7中烘干温度为60-100℃，例如可以为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃。
所述真空除气泡的参数优选为：在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟。
现有技术一般包括干混、一步或二步加胶、调节粘度、过筛，这种技术制备的浆料各组份分散不均匀，容易团聚、沉降。本发明对匀浆过程进行改进，匀浆过程包括干混、分三步加胶液、调节粘度、过筛，通过控制过程中的搅拌时间、搅拌速度、加胶比例、浆料粘度，使浆料各组分分散均匀，不易团聚和沉降。
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1
一种快速充电的锂离子电池负极片，其制备方法包括如下步骤：
S1.将72份去离子水和1.5份增稠剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度35rpm，搅拌150 min至增稠剂充分溶解，在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟，制得胶液，待用；
S2. 将71份第一人造石墨，23份第二人造石墨，和1.6份导电剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度20rpm，自转速度200rpm，搅拌30min，得到混合均匀的粉料；其中，所述第一人造石墨的粒径 D50为7μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为11μm；
S3.向上述粉料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的20%，以公转速度20rpm，自转速度500rpm，搅拌30min至粉料分散为颗粒状物；
S4.向步骤S3制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的50%，以公转速度40rpm，自转速度1500rpm，搅拌120min至颗粒状物互相捏合；
S5.向步骤S4制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的30%，以公转速度30rpm，自转速度2000rpm，搅拌90min至分散均匀；
S6.加入去离子水调节粘度至2500cp，最后加入3.6份粘结剂，以公转速度30rpm，自转速度800rpm，搅拌30min，在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟，经200目的筛网过筛出料，得到负极浆料；
S7. 将制得的负极浆料涂布在厚度为8μm的铜箔上，经烘干、辊压后制得锂离子电池负极片；其中，所述负极浆料的涂布面密度为163g/m2；压实密度为1.5g/cm3；烘干温度为60-100℃。
所述导电剂为超导炭黑；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述粘结剂为丁苯橡胶乳液。
实施例2
一种快速充电的锂离子电池负极片，其制备方法包括如下步骤：
S1.将70份去离子水和1份增稠剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度35rpm，搅拌150 min至增稠剂充分溶解，在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟，制得胶液，待用；
S2. 将70份第一人造石墨，21份第二人造石墨，和1份导电剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度20rpm，自转速度200rpm，搅拌30min，得到混合均匀的粉料；其中，所述第一人造石墨的粒径 D50为6μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为10μm；
S3.向上述粉料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的20%，以公转速度20rpm，自转速度500rpm，搅拌30min至粉料分散为颗粒状物；
S4.向步骤S3制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的50%，以公转速度40rpm，自转速度1500rpm，搅拌120min至颗粒状物互相捏合；
S5.向步骤S4制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的30%，以公转速度30rpm，自转速度2000rpm，搅拌90min至分散均匀；
S6.加入去离子水调节粘度至2000cp，最后加入3份粘结剂，以公转速度30rpm，自转速度800rpm，搅拌30min，在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟，经150目的筛网过筛出料，得到负极浆料；
S7. 将制得的负极浆料涂布在厚度为12μm的铜箔上，经烘干、辊压后制得锂离子电池负极片；其中，所述负极浆料的涂布面密度为160g/m2；压实密度为1g/cm3；烘干温度为60-100℃。
所述导电剂为超导炭黑；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述粘结剂为丁苯橡胶乳液。
实施例3
一种快速充电的锂离子电池负极片，其制备方法包括如下步骤：
S1.将75份去离子水和2份增稠剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度35rpm，搅拌150 min至增稠剂充分溶解，在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟，制得胶液，待用；
S2. 将73份第一人造石墨，25份第二人造石墨，和2份导电剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度20rpm，自转速度200rpm，搅拌30min，得到混合均匀的粉料；其中，所述第一人造石墨的粒径 D50为8μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为12μm；
S3.向上述粉料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的20%，以公转速度20rpm，自转速度500rpm，搅拌30min至粉料分散为颗粒状物；
S4.向步骤S3制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的50%，以公转速度40rpm，自转速度1500rpm，搅拌120min至颗粒状物互相捏合；
S5.向步骤S4制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的30%，以公转速度30rpm，自转速度2000rpm，搅拌90min至分散均匀；
S6.加入去离子水调节粘度至4500cp，最后加入4份粘结剂，以公转速度30rpm，自转速度800rpm，搅拌30min，在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟，经200目的筛网过筛出料，得到负极浆料；
S7. 将制得的负极浆料涂布在厚度为8-12μm的铜箔上，经烘干、辊压后制得锂离子电池负极片；其中，所述负极浆料的涂布面密度为170g/m2；压实密度为2g/cm3；烘干温度为60-100℃。
所述导电剂为超导炭黑；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述粘结剂为丁苯橡胶乳液。
实施例4
一种快速充电的锂离子电池负极片，其制备方法包括如下步骤：
S1.将74份去离子水和1份增稠剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度35rpm，搅拌150 min至增稠剂充分溶解，在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟，制得胶液，待用；
S2. 将70份第一人造石墨，25份第二人造石墨，和1份导电剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度20rpm，自转速度200rpm，搅拌30min，得到混合均匀的粉料；其中，所述第一人造石墨的粒径 D50为7μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为12μm；
S3.向上述粉料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的20%，以公转速度20rpm，自转速度500rpm，搅拌30min至粉料分散为颗粒状物；
S4.向步骤S3制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的50%，以公转速度40rpm，自转速度1500rpm，搅拌120min至颗粒状物互相捏合；
S5.向步骤S4制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的30%，以公转速度30rpm，自转速度2000rpm，搅拌90min至分散均匀；
S6.加入去离子水调节粘度至2000-4500cp，最后加入4份粘结剂，以公转速度30rpm，自转速度800rpm，搅拌30min，在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟，经150-200目的筛网过筛出料，得到负极浆料；
S7. 将制得的负极浆料涂布在厚度为10μm的铜箔上，经烘干、辊压后制得锂离子电池负极片；其中，所述负极浆料的涂布面密度为160g/m2；压实密度为1.5g/cm3；烘干温度为60-100℃。
所述导电剂为超导炭黑；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述粘结剂为丁苯橡胶乳液。
对比例1
基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例1中步骤S2为： 将94份第一人造石墨和1.6份导电剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度20rpm，自转速度200rpm，搅拌30min，得到混合均匀的粉料；其中，所述第一人造石墨的粒径 D50为7μm。
对比例2
基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例2中步骤S2为： 将94份第二人造石墨和1.6份导电剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度20rpm，自转速度200rpm，搅拌30min，得到混合均匀的粉料；其中，所述第二人造石墨的粒径 D50为11μm。
对比例3
基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例3中所述负极浆料的涂布面密度为200g/m2。
对比例4
基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例4中所述负极浆料的涂布面密度为150g/m2。
对比例5
基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例5中压实密度为0.8g/cm3。
对比例6
基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例6中压实密度为3g/cm3。
对比例7
一种快速充电的锂离子电池负极片，其制备方法包括如下步骤：
S1.将72份去离子水和1.5份增稠剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度35rpm，搅拌150 min至增稠剂充分溶解，在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟，制得胶液，待用；
S2. 将71份第一人造石墨，23份第二人造石墨，和1.6份导电剂加入到容积为60L的行星式搅拌机中，以公转速度20rpm，自转速度200rpm，搅拌30min，得到混合均匀的粉料；其中，所述第一人造石墨的粒径 D50为7μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为11μm；
S3.向上述粉料中加入全部步骤S1所制得的胶液，以公转速度30rpm，自转速度2000rpm，搅拌240min至分散均匀；
S4.加入去离子水调节粘度至2500cp，最后加入3.6份粘结剂，以公转速度30rpm，自转速度800rpm，搅拌30min，在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟，经200目的筛网过筛出料，得到负极浆料；
S7. 将制得的负极浆料涂布在厚度为8μm的铜箔上，经烘干、辊压后制得锂离子电池负极片；其中，所述负极浆料的涂布面密度为163g/m2；压实密度为1.5g/cm3；烘干温度为60-100℃。
所述导电剂为超导炭黑；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述粘结剂为丁苯橡胶乳液。
试验例
将上述实施例1和对比例1-7制得的锂离子电池负极片按照相同的长宽标准进行分切，并与常规的正极片、隔膜通过卷绕制成卷芯，组装成相同型号的电池，注入相同的电解液，用相同的化成工艺化成后，对电池进行充电性能测试、和常温循环测试，测试结果参见图1-3。
其中，图1中充电性能测试条件为：以热敏电阻检测电池表面温度， SOC为30%的电池在25℃下搁置10分钟，以1C电流恒流放电至2.8V，搁置60分钟，待电池表面温度恢复到25℃，以1C电流恒流恒压充电至截止电压4.2V，截止电流0.05C；搁置10分钟后，以1C电流恒流放电至2.8V，然后搁置60分钟，待电池表面温度恢复到25℃后，再以3C电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.05C；搁置10分钟后，以1C电流恒流放电至2.8V，然后搁置60分钟，待电池表面温度回到25℃后，再以5C电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.05C；搁置10分钟后，以1C电流恒流放电至2.8V，然后搁置60分钟，待电池温度回到25℃后，再以8C电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.05C；至此倍率测试完成，温升即为各倍率充电过程中最高温度与25℃的差值。
图3中充电性能测试条件为：
5C，4.2V恒流充电容量百分比（%）：指电池在5C电流恒流恒压充电过程中，在恒流阶段充入的容量占整个恒流恒压充电阶段总容量的百分比，计算式为Cap.CC/Cap.CCCV；
5C，4.2V恒流恒压充电温升（℃）：指电池在5C电流恒流恒压充电过程中，电池的最高温度与25℃的差值，计算式为Tmax-25℃；
4C/-1C，4.2V/2.8V循环500次后容量保持率（%）：指电池以4C恒流恒压充电至4.2V，0.05C，然后以1C恒流放电至2.8V，以这种方式充放电循环500次，第500放电容量与标称容量（首次循环放电容量）的比值，计算式为Cap.discharge（500th）/Cap.discharge(1st)。
从图1-2中可知，采用实施例1中负极片的电池可进行4C以上快速充电，同时使电池温升得到控制，循环寿命得到保持。
从图3可知，本发明中，锂离子电池负极片的负极浆料体系、涂布面密度、压实密度这三个参数是相互关联，密不可分的，三者共同影响锂离子电池的快充和循环性能，满足下述条件：负极活性材料为第一人造石墨和第二人造石墨；所述第一人造石墨的粒径 D50为6-8μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为10-12μm；所述第一人造石墨和第二人造石墨的质量比为（70-73）：（21-25）；所述负极浆料的涂布面密度为160-170g/m2，所述负极浆料的压实密度为1-2g/cm3的电池可以提高快充能力，同时电池还兼具很好的循环使用寿命；其技术效果并不是这三个参数简单的叠加，体现在快速充电能力和长循环寿命得到很大的提高，实现了“1+1+1>3”的技术效果，取得了预料不到的技术效果。缺少这三个参数中的任意一个，电池均不能兼具良好的快充能力、良好的循环性能和低的温升。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种快速充电的锂离子电池负极片，所述锂离子电池负极片包括集流体，所述集流体上涂布有负极浆料，所述负极浆料包括负极活性材料；其特征在于，所述负极活性材料为第一人造石墨和第二人造石墨；所述第一人造石墨的粒径 D50为6-8μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为10-12μm；所述第一人造石墨和第二人造石墨的质量比为（70-73）：（21-25）；所述负极浆料的涂布面密度为160-170g/m2，所述负极浆料的压实密度为1-2g/cm3；
所述负极浆料还包括导电剂、增稠剂、和粘结剂；
所述负极浆料包括如下重量份数的材料：70-73份第一人造石墨，21-25份第二人造石墨，1-2份导电剂，1-2份增稠剂，3-4份粘结剂。
2.如权利要求1所述的快速充电的锂离子电池负极片，其特征在于，所述第一人造石墨的粒径 D50为7μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为11μm；所述第一人造石墨和第二人造石墨的质量比为71：23；所述负极浆料的涂布面密度为163g/m2，所述负极浆料的压实密度为1.5g/cm3。
3.如权利要求1所述的快速充电的锂离子电池负极片，其特征在于，所述导电剂为超导炭黑；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述粘结剂为丁苯橡胶乳液。
4.一种快速充电的锂离子电池负极片的制备方法，包括如下步骤：
S1.将70-75份去离子水和1-2份增稠剂加入到搅拌机中，搅拌至增稠剂充分溶解，真空除气泡，制得胶液，待用；
S2. 将70-73份第一人造石墨，21-25份第二人造石墨，和1-2份导电剂搅拌均匀，得到粉料；所述第一人造石墨的粒径 D50为6-8μm，所述第二人造石墨的粒径 D50为10-12μm；
S3.向上述粉料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的20%，搅拌至粉料分散为颗粒状物；
S4.向步骤S3制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的50%，搅拌至颗粒状物互相捏合；
S5.向步骤S4制得的浆料中加入步骤S1所制得的胶液总质量的30%，搅拌；
S6.加去离子水调节粘度至2000-4500cp，最后加入3-4份粘结剂，搅拌，真空除气泡，经150-200目的筛网过筛出料，得到负极浆料；
S7. 将制得的负极浆料涂布在集流体上，经烘干、辊压后制得锂离子电池负极片；其中，所述负极浆料的涂布面密度为160-170g/m2；压实密度为1-2g/cm3。
5.如权利要求4所述的快速充电的锂离子电池负极片的制备方法，其特征在于，步骤S1中，使用行星式搅拌机搅拌，且搅拌的公转速度为35rpm，搅拌时间为150 min；步骤S2中，使用行星式搅拌机搅拌，且搅拌的公转速度为20rpm，自转速度为200rpm，搅拌时间为30min。
6.如权利要求4所述的快速充电的锂离子电池负极片的制备方法，其特征在于，步骤S3中，搅拌的公转速度为20rpm，自转速度为500rpm，搅拌时间为30min；步骤S4中，搅拌的公转速度为40rpm，自转速度为1500rpm，搅拌时间为120min；步骤S5中，搅拌的公转速度为30rpm，自转速度为2000rpm，搅拌时间为90min；步骤S6中，搅拌的公转速度为30rpm，自转速度为800rpm，搅拌时间为30min。
7.如权利要求4所述的快速充电的锂离子电池负极片的制备方法，其特征在于，所述集流体为厚度为8-12μm的铜箔；步骤S7中烘干温度为60-100℃。
8.如权利要求4所述的快速充电的锂离子电池负极片的制备方法，其特征在于，所述真空除气泡的参数为：在真空度小于-0.08 Mpa下除气泡30分钟。
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