[發(fā)明專利]粘結(jié)劑、負(fù)極漿料、負(fù)極及鋰離子電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110117695.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN112786889A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏迪鋒;李昊;李若楠;孫化雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遠(yuǎn)景動(dòng)力技術(shù)（江蘇）有限公司;遠(yuǎn)景睿泰動(dòng)力技術(shù)（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M4/133;H01M4/134;H01M10/0525
• 代理公司: 上海上谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31342
• 代理人: 蔡繼清

本申請(qǐng)公開了一種粘結(jié)劑、負(fù)極漿料、負(fù)極及鋰離子電池。本申請(qǐng)中，粘結(jié)劑包括所述粘結(jié)劑包括鋰化嵌段聚合物，所述鋰化嵌段聚合物為具有B?C?B?A所示的結(jié)構(gòu)嵌段聚合物的鋰化產(chǎn)物，其中，A表示聚合物嵌段A，B表示聚合物嵌段B，和C表示聚合物嵌段C；所述聚合物嵌段A由烯基甲酸單體聚合而成；所述聚合物嵌段B由芳香基乙烯單體聚合而成；所述聚合物嵌段C由丙烯酸酯單體聚合而成。本申請(qǐng)?zhí)峁┑恼辰Y(jié)劑，其導(dǎo)離子能力強(qiáng)，粘結(jié)性更好，使得制備的負(fù)極的剝離強(qiáng)度更高，使用了其的鋰離子電池具有更優(yōu)的快速充電能力和高低溫性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及鋰離子電池領(lǐng)域，特別涉及粘結(jié)劑、負(fù)極漿料、負(fù)極及鋰離子電池。

背景技術(shù)

負(fù)極粘結(jié)劑是鋰離子電池中重要的輔助功能材料之一，是電極內(nèi)部力學(xué)性能主要的來源，其主要作用是將活性材料與活性材料，集流體與活性材料粘結(jié)在一起。傳統(tǒng)的負(fù)極粘結(jié)劑主要是苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯酸聚合物或丙烯酸酯類聚合物等材料，這些材料具有雖具有較強(qiáng)的粘結(jié)力、較好的電化學(xué)穩(wěn)定性，但是其不導(dǎo)電，容易造成負(fù)極內(nèi)部阻抗增加，進(jìn)而使得鋰離子電池的快速充電性能變差。

為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中主要采用以下兩種方法。第一，提高活性材料與粘結(jié)劑的親和性。例如：授權(quán)公告號(hào)為JP5373388B2的專利文本中記載了一種對(duì)石墨粒子進(jìn)行機(jī)械化學(xué)處理的方法，該方法使得石墨粒子表面具有親水性，且粒徑均勻，平均粒徑縮小，表面的潤(rùn)濕性得到改善，對(duì)水性粘結(jié)劑的親和性增加，有利于鋰離子電池充電效率的提升。但該方法需要使用特殊的石墨粒子處理設(shè)備，成本較高，并且對(duì)于負(fù)極活性材料非石墨(例如硅)的電池體系無法起到相同的效果。

第二，使用導(dǎo)離子性能更好的粘結(jié)劑替代傳統(tǒng)的粘結(jié)劑。例如：授權(quán)公告號(hào)為CN105489898B的專利文本中記載了一種能提高電池整體導(dǎo)電率的導(dǎo)電水性粘結(jié)劑，其包括石墨烯、碳納米管、交聯(lián)聚合物以及多價(jià)金屬離子水溶性鹽溶液，其中，石墨烯與碳納米管分別與交聯(lián)聚合物通過化學(xué)鍵鍵合形成三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，交聯(lián)聚合物與多價(jià)金屬離子水溶性鹽溶液交聯(lián)形成三維粘結(jié)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但由于該導(dǎo)電水性粘結(jié)劑主要為多種現(xiàn)有材料的組合，其組成復(fù)雜，制備該導(dǎo)電水性粘結(jié)劑所用的原材料成本較高，難以大規(guī)模推廣，且該導(dǎo)電水性粘結(jié)劑應(yīng)用于硅體系負(fù)極時(shí)存在不兼容的問題。

因此，本領(lǐng)域尚需尋找一種導(dǎo)離子能力強(qiáng)，成分簡(jiǎn)單，成本低廉，同時(shí)兼容多種負(fù)極體系，且易于規(guī)模推廣的負(fù)極粘結(jié)劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施方式的目的在于提供一種粘結(jié)劑，其導(dǎo)離子能力強(qiáng)，粘結(jié)性更好，使得制備的負(fù)極的剝離強(qiáng)度更高，使用了其的鋰離子電池具有更優(yōu)的快速充電能力和高低溫性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明第一方面提供了一種粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑包括鋰化嵌段聚合物，所述鋰化嵌段聚合物為具有B-C-B-A所示的結(jié)構(gòu)嵌段聚合物的鋰化產(chǎn)物，其中，A表示聚合物嵌段A，B表示聚合物嵌段B，和C表示聚合物嵌段C；

所述聚合物嵌段A由烯基甲酸單體聚合而成；

所述聚合物嵌段B由芳香基乙烯單體聚合而成；

所述聚合物嵌段C由丙烯酸酯單體聚合而成。

在一些優(yōu)選的方案中，所述聚合物嵌段A的聚合度為10～50，所述聚合物嵌段B的聚合度為200～500，所述聚合物嵌段C的聚合度為400～1000。

在一些優(yōu)選的方案中，所述烯基甲酸單體的結(jié)構(gòu)為其中，R¹¹、R¹²獨(dú)立地為氫或C_1～4烷基，所述C_1～4烷基選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基或叔丁基；優(yōu)選地，所述烯基甲酸為丙烯酸。