[发明专利]含有改性马来酰亚胺的电池电极浆料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池电极浆料组合物，尤其是涉及一种用于锂电池的电极浆料组合物。

背景技术

近年来，诸如笔记型电脑、折叠式手机、数码相机与摄影机等3C电子产品，朝向轻、薄、短、小的方向发展，已成为电子科技化与通讯产品的趋势，更进一步增加了携带能源供应器“二次电池”的需求。相对的，二次电池的需求与规格亦朝向薄型化、小尺寸与轻质量发展。同时，为了因应电子产品功能多样化、高速率、高性能与高功率的需求，对于二次电池的电容需求亦逐渐增加。

一般而言，锂离子电池的能量密度大约260至270kWh/m³，约为镍镉碱性二次电池的二倍甚至更高。锂离子/锂高分子二次电池具有快速充电、高功率放电、能量密度高及循环寿命长等优点，因此，在所有二次电池中，锂离子电池与锂高分子电池在小型电子产品的应用上占有重要的角色。

锂离子电池或锂高分子电池的电化学原理与一般电池相同，主要的组成分别为正极、负极、隔离膜与电解液，在充电过程中，锂离子由正极移向负极；放电时，锂离子则由负极移向正极。正极与负极皆包含电子金属收集板与电极表面涂膜层，其中该正、负电极表面涂膜层皆含电极活化物、导电粉体与与电极粘着剂。

由于制作正极表面涂膜的正极浆料组合物中，含有高密度锂钴氧化物(LiCoO₂)等正极活性物质的金属氧化物粉末，与低密度的碳粉与石墨，在电极粘着剂聚二氟乙烯(PVDF)与溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合与分散下，容易造成沉降(sedimentation)现象。因此，极板浆料的分散性以及涂布的均匀性已成为影响锂离子二次电池或锂高分子电池品质稳定性的主要因素。

另一方面，由于电极活性物质分散于电极层膜表面的均匀性、电极膜对电极活化物的附着力以及电极膜对电子金属收集板的附着力，皆为影响锂离子电池与锂高分子电池的电性性能的重要因素。

因此，仍需要一种具有高分散性、低粘度及高储存稳定性的电极浆料组合物。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明的主要目的即在于提供一种具有高分散性的电极浆料组合物。

本发明的另一目的是提供一种低粘度的电极浆料组合物。

本发明的又一目的是提供一种能够长时间地维持粘度稳定性的电极浆料组合物。

本发明的再一目的是提供一种能够改善储存稳定性的电极浆料组合物。

本发明的又一目的是提供一种能够延长电池产品循环寿命的电极浆料组合物。

为达到上述及其他目的，本发明提供一种含有改性马来酰亚胺的电池电极浆料组合物，包括电极活性物质、导电添加剂、粘着剂以及改性马来酰亚胺分散剂。本发明的电极浆料组合物中，作为分散剂的改性马来酰亚胺具有类似树脂状(dendrimer-like)的高度分枝(hyperbranched)结构，能与金属氧化物等电极活性物质形成稳定的络合化合物，有助于增加分散性，降低浆料的粘度并长时间地维持粘度的稳定性。另一方面，由于所述改性马来酰亚胺与电极浆料溶剂具有极佳的相容性，因而提升浆料的储存稳定性，且该浆料组合物中的改性马来酰亚胺与电极金属收集板形成的稳定键结，增加了浆料所形成的电极膜与金属收集板之间的附着力，延长电池产品的循环寿命。

附图说明

图1显示本发明含有改性马来酰亚胺的正、负极电极浆料样品与对照的的正、负极电极浆料样品的浆料流变性质测试结果。

具体实施方式

本发明含有改性马来酰亚胺的电池电极浆料组合物，包括电极活性物质、导电添加剂、粘着剂以及改性马来酰亚胺分散剂。在一个具体实例中，该电极浆料组合物中的改性马来酰亚胺分散剂系于溶剂系统中使用式(I)所示的巴比土酸(Barbituric acid，BTA)或其衍生物：

(式中，R₁与R₂独立地选自-H、-CH₃、-C₂H₅、-C₆H₅、-CH(CH₃)₂、-CH₂CH(CH₃)₂、-CH₂CH₂CH(CH₃)₂或-CH(CH₃)-(CH₂)₂-CH₃)