本發(fā)明屬于鋰電池，具體涉及一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池具有高能量密度、低自放電率、無記憶效應(yīng)等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品、電動汽車和電化學(xué)儲能等領(lǐng)域；目前手機(jī)等消費類電子產(chǎn)品對鋰離子電池的體積能量密度和快速充電提出更高要求；因此設(shè)計出兼顧高體積能量密度和快充性能的鋰離子電池尤為重要。

2、提高鋰離子電池體積能量密度的方法有提升活性物質(zhì)比能量、提升電極密度、厚極片設(shè)計、降低隔膜厚度等；厚極片設(shè)計，即提高單位面積極片上活性物質(zhì)的負(fù)載量，可以減少電池中隔膜和集流體的使用，提高電池中活性物質(zhì)的占比，是提高體積能量密度的有效手段；但是極片厚度的增加會導(dǎo)致鋰離子在極片中的擴(kuò)散距離增大，鋰離子濃度在厚度方向上的不均勻分布現(xiàn)象更加明顯，惡化鋰離子電池的充電性能。

3、對負(fù)極片而言，極化增大會導(dǎo)致負(fù)極片表面容易發(fā)生析鋰，而析鋰會導(dǎo)致電池循環(huán)壽命嚴(yán)重縮短及安全風(fēng)險增加等后果，因此需要提高負(fù)極厚極片的充電動力學(xué)以規(guī)避析鋰。

4、人造石墨是最常用的鋰離子電池負(fù)極活性物質(zhì)，其充電動力學(xué)受原料、粒徑、顆粒結(jié)構(gòu)、表面包覆等多方面因素的影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述背景技術(shù)中提出的問題。本發(fā)明提供了一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法，具有有更低的內(nèi)阻、更快的充電速度，更優(yōu)的循環(huán)性能的特點。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法，包括雙層負(fù)極片或單層負(fù)極片，雙層負(fù)極片或單層負(fù)極片均包含石墨負(fù)極材料：

3、石墨負(fù)極材料的生產(chǎn)方法包括；

4、s1：選取質(zhì)量比例相等的導(dǎo)電炭黑、丁苯橡膠乳液和羧甲基纖維素鈉。

5、s2：將非包覆石墨或包覆石墨與羧甲基纖維素鈉、導(dǎo)電炭黑和丁苯橡膠乳液加入去離子水中，攪拌均勻得到負(fù)極漿料。

6、s3：將該負(fù)極漿料涂布到銅箔上，經(jīng)烘干、輥壓、分切和焊接極耳后得到混合負(fù)極片。

7、作為本發(fā)明一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法優(yōu)選的，雙層負(fù)極片的制備方法采用配備雙層狹縫式擠壓涂布模頭的涂布機(jī)將兩組負(fù)極漿料同時涂布到銅箔上，經(jīng)烘干、輥壓、分切和焊接極耳后得到雙層負(fù)極片；

8、雙層負(fù)極片的表層為包覆石墨，靠近銅箔的內(nèi)層為非包覆石墨。

9、作為本發(fā)明一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法優(yōu)選的，非包覆石墨和包覆石墨均選用粒徑平均值在10-90微米的二次石墨顆粒。

10、作為本發(fā)明一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法優(yōu)選的，非包覆石墨和包覆石墨均選用粒徑平均值在50微米的二次石墨顆粒。

11、作為本發(fā)明一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法優(yōu)選的，雙層負(fù)極片的表層為包覆石墨，靠近銅箔的內(nèi)層為包含znsno3/c的復(fù)合材料。

12、作為本發(fā)明一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法優(yōu)選的，znsno3/c的復(fù)合材料制備方法包括：

13、s1：稱取10mmol的zncl2、7mmol的sncl4·5h2o，和6.5mmol的c6h12o6并混合攪拌；

14、s2：將混合攪拌后的物質(zhì)和35ml的去離子水混合，室溫條件下攪拌30min得到混合液；

15、s3：向混合液中滴加2滴n2h4·h2o后，產(chǎn)生白色絮狀物質(zhì)，繼續(xù)攪拌直至白色絮狀物消失；

16、s4：將混合均勻的液體轉(zhuǎn)移到高壓水熱釜中，在180℃條件下加熱24h。

17、s5：加熱完成后，常溫冷卻至室溫，打開反應(yīng)釜，取出溶液；

18、s6：將從高壓水熱釜中取出的溶液放置在離心機(jī)中，進(jìn)行溶液離心收集；之后，借助去離子水和無水乙醇對溶液進(jìn)行若干次清洗；

19、s7：清洗完成后將獲取的沉淀物放置在真空干燥箱中，在90℃條件下干燥12h后得到znsno3/c復(fù)合材料。

20、作為本發(fā)明一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法優(yōu)選的，包含znsno3/c復(fù)合材料的雙層負(fù)極片的內(nèi)層生產(chǎn)步驟包括：

21、s1：將質(zhì)量比為8:1:1的znsno3/c復(fù)合材料、乙炔黑以及海藻酸鈉和去離子水混合均勻，得到漿料；

22、s2：將獲得的漿料均勻涂抹在銅箔上；

23、s3：將均勻涂抹漿料的銅箔放置在真空干燥箱中，在100℃條件下運行12h；

24、s4：取出銅箔進(jìn)行輥壓、分切和焊接極耳后得到混合負(fù)極片。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：由于石墨材料的層間距比較小，不利于鋰離子擴(kuò)散，無定型碳具備較大的層間距，有利于鋰離子擴(kuò)散，因此表面包覆無定型碳是提高石墨充電動力學(xué)的有效手段；在負(fù)極片中復(fù)合使用高動力學(xué)活性物質(zhì)可以獲得充電動力學(xué)好的負(fù)極材料。

26、除了負(fù)極活性物質(zhì)，還可以從負(fù)極片的結(jié)構(gòu)設(shè)計來提高充電動力學(xué)；雙層負(fù)極相比于單層負(fù)極在大倍率充電時的極化更低；采用雙層負(fù)極、高孔隙率隔膜、快充電解液等手段實現(xiàn)了電池超級快充循環(huán)600次不析鋰；石墨粒徑和電極孔隙率梯度分布的負(fù)極片，與常規(guī)負(fù)極片相比具有更好的快充性能。

27、因包覆石墨會降低電極密度及首次充放電效率，影響鋰離子電池的體積能量密度，通過高壓實密度和高首次充放電效率的非包覆石墨復(fù)合使用來緩解能量密度的損失。

技術(shù)特征：

1.一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法，其特征在于：雙層負(fù)極片的制備方法采用配備雙層狹縫式擠壓涂布模頭的涂布機(jī)將兩組負(fù)極漿料同時涂布到銅箔上，經(jīng)烘干、輥壓、分切和焊接極耳后得到雙層負(fù)極片；

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法，其特征在于：非包覆石墨和包覆石墨均選用粒徑平均值在10-90微米的二次石墨顆粒。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法，其特征在于：非包覆石墨和包覆石墨均選用粒徑平均值在50微米的二次石墨顆粒。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法，其特征在于：雙層負(fù)極片的表層為包覆石墨，靠近銅箔的內(nèi)層為包含znsno3/c的復(fù)合材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法，其特征在于：znsno3/c的復(fù)合材料制備方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法，其特征在于：包含znsno3/c復(fù)合材料的雙層負(fù)極片的內(nèi)層生產(chǎn)步驟包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其為一種基于鋰離子電池的再生負(fù)極材料生產(chǎn)方法，包括雙層負(fù)極片或單層負(fù)極片，雙層負(fù)極片或單層負(fù)極片均包含石墨負(fù)極材料：石墨負(fù)極材料的生產(chǎn)方法包括，選取質(zhì)量比例相等的導(dǎo)電炭黑、丁苯橡膠乳液和羧甲基纖維素鈉、將非包覆石墨或包覆石墨與羧甲基纖維素鈉、導(dǎo)電炭黑和丁苯橡膠乳液加入去離子水中，攪拌均勻得到負(fù)極漿料、將該負(fù)極漿料涂布到銅箔上，經(jīng)烘干、輥壓、分切和焊接極耳后得到混合負(fù)極片，具有有更低的內(nèi)阻、更快的充電速度，更優(yōu)的循環(huán)性能的特點。

技術(shù)研發(fā)人員：冷馳,王宏章
受保護(hù)的技術(shù)使用者：墨烯（江蘇）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15