本發明涉及鋰離子電池，具體涉及一種制備雙層涂布負極極片的方法。

背景技術：

1、鋰離子電池由于具有高的工作電壓、能量密度高、環境友好等優點，被廣泛應用在消費電池、動力電池和儲能電池領域，并且在航空航天、國防軍工等領域也有廣闊的應用前景。隨著人們對生活品質的提高，對各類電子設備快充性能要求越來越高。相關技術報道了通過制備雙層涂布負極極片，并使其中的上下涂層存在壓實密度差，來改善鋰離子電池的倍率性能和循環性能。但是，目前還無法高效地控制上下涂層的壓實密度差達到理想的目標值，從而無法高效地制備出具有壓實密度差的雙層涂布負極極片。因此，亟需開發一種制備雙層涂布負極極片的方法，能夠高效地控制上下涂層的壓實密度差達到理想目標。

技術實現思路

1、本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種制備雙層涂布負極極片的方法，其能夠高效地控制上下涂層的壓實密度差達到理想目標。

2、具體地，本發明提供一種制備雙層涂布負極極片的方法，包括以下步驟：

3、將第一負極活性材料和第一輔料混合后干燥，得到第一混合物，通過調整原料種類和/或混合比例使第一混合物的1t粉末壓實密度達到第一預定值，記錄此時的混合比例為第一比例并記錄此時的原料種類；

4、將第二負極活性材料和第二輔料混合后干燥，得到第二混合物，通過調整原料種類和/或混合比例使第二混合物的1t粉末壓實密度達到第二預定值，記錄此時的混合比例為第二比例并記錄此時的原料種類，其中所述第一預定值大于所述第二預定值；

5、將所確定的第一負極活性材料、第一輔料按所確定的第一比例與第一溶劑混合，得到第一活性層漿料；

6、將所確定的第二負極活性材料、第二輔料按所確定的第二比例與第二溶劑混合，得到第二活性層漿料；

7、在負極集流體表面涂敷所述第一活性層漿料，形成第一活性層；

8、在所述第一活性層表面涂敷所述第二活性層漿料，形成第二活性層，從而得到雙層涂布負極極片。

9、本發明在制備活性層漿料之前，首先調控第一負極活性材料和第一輔料的種類和/或混合比例以及第二負極活性材料和第二輔料的種類和/或混合比例，使第一混合物和第二混合物的1t粉末壓實密度在預定范圍內，在確定原料的種類和混合比例后再制備活性層漿料、涂敷、輥壓，如此能夠確保所形成的第一活性層和第二活性層的壓實密度差異達到理想目標。將本發明的負極極片應用到電池中能夠改善電池的循環壽命和充電倍率。

10、本發明的方法僅從原料端就能控制第一活性層和第二活性層的壓實密度差異達到理想目標，從而提高電池的開發效率，節約時間成本和經濟成本。而相關技術是通過控制上下涂層中石墨的粉末壓實密度來調控上下涂層的壓實密度差異，但這種方法無法確保上下涂層的壓實密度差異達到目標差異，還需通過先制作雙層涂布極片并測量上下涂層的壓實密度，如果壓實密度差異未達到目標差異，再進一步調整上下涂層中石墨的粉末壓實密度，重復進行直至壓實密度達到目標差異，這導致開發效率低，過程繁瑣，且成本高。而本發明避免了相關技術中的這些問題。

11、根據本發明的一些實施例，所述第一預定值為1.7～2.2g/cm3，優選為1.7～2.0g/cm3；所述第二預定值為1.3～1.8g/cm3，優選為1.5～1.8g/cm3。

12、根據本發明的一些實施例，所述第一輔料包括第一粘結劑、第一導電劑和第一分散劑中的一種或多種。任選地，所述第二輔料包括第二粘結劑、第二導電劑和第二分散劑中的一種或多種。

13、根據本發明的一些實施例，第一負極活性材料、第一導電劑、第一分散劑、第一粘結劑的質量比為(94-97.4)：(0.8-1.4)：(0.2-1.5)：(1.4-3.6)。

14、根據本發明的一些實施例，第二負極活性材料、第二導電劑、第二分散劑、第二粘結劑的質量比為(96.4-99)：(0-0.5)：(0.5-1.5)：(0.1-2.6)。

15、根據本發明的一些實施例，第一導電劑在第一負極活性材料和第一輔料的總質量中的占比大于第二導電劑在第二負極活性材料和第二輔料的總質量中的占比。

16、根據本發明的一些實施例，所述第一粘結劑和所述第二粘結劑各自包括丁苯橡膠、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸鈉、聚甲基丙烯酸及羧甲基殼聚糖中的一種或多種。任選地，所述第一導電劑和所述第二導電劑各自包括超導碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳點、碳納米管、石墨烯及碳納米纖維中的一種或多種。任選地，所述第一分散劑和所述第二分散劑各自包括羧甲基纖維素鈉350、羧甲基纖維素鈉500、羧甲基纖維素鈉2300、羧甲基纖維素鈉2500中的一種或多種。

17、根據本發明的一些實施例，在第一活性層中，第一粘結劑包括聚丙烯酸，第一分散劑包括羧甲基纖維素鈉；其中，聚丙烯酸在第一負極活性材料和第一輔料的總質量中的占比小于羧甲基纖維素鈉在第一負極活性材料和第一輔料的總質量中的占比。任選地，在第二活性層中，第二粘結劑包括聚丙烯酸，第二分散劑包括羧甲基纖維素鈉；其中，聚丙烯酸在第二負極活性材料和第二輔料的總質量中的占比大于羧甲基纖維素鈉在第二負極活性材料和第二輔料的總質量中的占比。

18、根據本發明的一些實施例，所述第一負極活性材料和所述第二負極活性材料各自包括石墨。任選地，所述石墨包括天然石墨、改性天然石墨、人造石墨中的一種或多種。

19、根據本發明的一些實施例，所述第一活性層的壓實密度大于所述第二活性層的壓實密度，所述第一活性層的孔隙率小于所述第二活性層的孔隙率。任選地，所述第二活性層和所述第一活性層的面密度比為1:(0.1-9)。

20、本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

技術特征：

1.一種制備雙層涂布負極極片的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一預定值為1.7～2.2g/cm3，優選為1.7～2.0g/cm3；所述第二預定值為1.3～1.8g/cm3，優選為1.5～1.8g/cm3。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一輔料包括第一粘結劑、第一導電劑和第一分散劑中的一種或多種；

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，第一負極活性材料、第一導電劑、第一分散劑、第一粘結劑的質量比為(94-97.4)：(0.8-1.4)：(0.2-1.5)：(1.4-3.6)。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，第二負極活性材料、第二導電劑、第二分散劑、第二粘結劑的質量比為(96.4-99)：(0-0.5)：(0.5-1.5)：(0.1-2.6)。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，第一導電劑在第一負極活性材料和第一輔料的總質量中的占比大于第二導電劑在第二負極活性材料和第二輔料的總質量中的占比。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一粘結劑和所述第二粘結劑各自包括丁苯橡膠、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸鈉、聚甲基丙烯酸及羧甲基殼聚糖中的一種或多種；

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在第一活性層中，第一粘結劑包括聚丙烯酸，第一分散劑包括羧甲基纖維素鈉；其中，聚丙烯酸在第一負極活性材料和第一輔料的總質量中的占比小于羧甲基纖維素鈉在第一負極活性材料和第一輔料的總質量中的占比；

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一負極活性材料和所述第二負極活性材料各自包括石墨；

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一活性層的壓實密度大于所述第二活性層的壓實密度，所述第一活性層的孔隙率小于所述第二活性層的孔隙率；

技術總結
本發明公開了一種制備雙層涂布負極極片的方法，通過在制備活性層漿料之前，首先調控第一負極活性材料和第一輔料的種類和/或混合比例以及第二負極活性材料和第二輔料的種類和/或混合比例，使第一混合物和第二混合物的1T粉末壓實密度在預定范圍內，在確定原料的種類和混合比例后再制備活性層漿料、涂敷、輥壓，如此能夠確保所形成的第一活性層和第二活性層的壓實密度差異達到理想目標。將本發明的負極極片應用到電池中能夠改善電池的循環壽命和充電倍率。

技術研發人員：安洪力,馬亦恒,袁文靜,楊慧敏,朱陽陽,沈俊榮,張海玲,李慧華,熊永創
受保護的技術使用者：北京新能源汽車股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28