锂电池高能量密度负极配方

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1、万方数据第42卷2012拄第5期lO月电池BATTERYBIMONTHLYV01．42．No．5Oct．．2012锂离子电池高能量密度负极配方汪国红，魏思伟，黄凯军，黄少波(深圳市美拜电子有限公司，广东深圳518000)摘要：对比了粘结剥羧甲基纤维素钠(CMC)／丁苯橡胶(SBR)(质量比3：5)含量为4．O％、活性物质含量为94．5％及粘结荆丙烯腈多元共聚物LAl33含量分别为2．O％和2．5％、活性物质含量为96．5％的负极组装的锂离子电池的充放电特性，对电芯膨胀情况、循环性能和安全性能等进行了分析。当LAl33含量为2．5％时，负极组装的电池综合性能

2、最好，在3．0—4．2V充放电，1．00c放电的能量密度迭455Wh／L，比CMC／SBR含量为4．0％的负极组装的电池提高了10．44％；1．00C循环300次的容量保持率达91％以上。环境和安全测试结果表明：电池的环境适应性强，可靠性高。关键词：锂离子电池；高能量密度；负极配方；丙烯腈多元共聚物LAl33中图分类号：TM912．9文献标识码：A文章编号：1001—1579(2012)05—0274—03TheformulaofanodewithhighenergydensityforLi-ionbatteryWANGGuo-hong，WEISi-wet

3、，HUANGKai-jun，HUANGShao—bo(ShenzhenRexpowerElectronicsCo．，Ltd．，Shenzhen，Guangdong518000，China)Abstract：Charge-dischargecharacteristicsoftheLi．ionbattervwiththeanodeof94．5％masscontentofactivematerialand4％masscontentofCMC／SBR(massratio3：5)，or96，5％masscontentofactivematerialand2．O％or

4、2．5％masscontentofacry·lonitrilemulti—copolymerLAl33werecompared．Thecellexpansion，cycleperformanceandsafetyperformancewereinvestigated．Thecellwiththeanodeof2．5％LAl33hadthebestcomprehensiveperformance，exhibitedaenergydensityof455Wh／Latthecurrentof1．00C(3．0—4．2V)，10．44％higherthanthec

5、ellwiththeanodeof4．0％masscontentofCMC／SBR．Thecapacityretentionwasmorethan91％after300cyclesatthecurrentof1．00C(3．0—4．2V)．EnvironmentandsafetytestshowedthatthebatteryhadhighenvironmentadaptabilityandrehabiHty．Keywords：Li-．ionbattery；highenergydensity；anodeformula；acrylonitrilemulti．

6、．copolymerLAl33提高能量密度是锂离子电池的研究热点之一。负极能量密度的提高，是增大锂离子电池能量密度的方法之一⋯1。提高负极能量密度主要有两种方法：①提高活性物质含量，采用更薄的集流体、更少的粘结剂[2]等；②选择高能量密度的负极材料，如高压实、高容量的碳材料【3J和高容量储锂材料硅基L4

7、、锡基材料[5]等。目前，已采用厚度为8btm的负极薄集流体铜箔和比容量达360mAh／g、压实密度达1．70g／cm3的高容量、高压实石墨，而更好的集流体和负极材料尚未成熟，因此，现阶段负极能量密度的提升需要找到一个新的途径。本文作者通过设置实验组和对照

8、组，进行了提高负极活性物质含量的研究。1实验1．1负极粘结剂实验所用负极粘结剂为羧甲基纤维素钠(CMC，广东产，≥99．0％)、丁苯橡胶(SBR，日本产，pH值4—7)和丙烯腈多元共聚物LAl33(成都产，DH值7～9)，黏度(20℃)及固含量列于表1。1．2电极及电池设计按95．5：2．2：2．3的质量比，将正极活性物质LiC002(厦门产，co含量59．6％一60．6％)、导电剂SP(SuperP，上海外作者简介：汪国红(1979一)，男，安徽人，深圳关拜电子有限公司研发部高级经理，研究方向：锂离子电池及材料；魏思伟(1984一)，男，湖南人，深圳美拜

9、电子有限公司工程师，研究方向：锂离子电池及材料，本文联系人；黄凯军