[发明专利]锂离子电池用复合电极及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.复合电极片，其特征在于：它是由疏水性单体30～500份和亲水性单体0～200份在含有100份水溶性聚合物的水溶液中由1～5份引发剂引发接枝共聚合得到水性聚合物胶体乳液；或疏水性单体100～200份和亲水性单体20～70份，在水中由1～5份引发剂引发共聚合得到水性聚合物胶体乳液；

然后按水性聚合物胶体乳液中固形物含量100％计，加入0～100％的无机填料和20～100％的增塑剂，所得浆料涂覆在碳负极极片上，干燥即得复合电极片。

2.根据权利要求1所述的复合电极片，其特征在于：

所述的水溶性聚合物为：聚合度为1700～2400之间，水解度50～99的聚乙烯醇；分子量为10万至200万的聚氧化乙烯或分子量为500至10万聚乙烯基吡咯烷酮；

所述疏水性单体结构式为：CH₂＝CR¹R²，其中，R¹＝-H或-CH₃；

R²＝-C₆H₅、-OCOCH₃、-COOCH₃、-COOCH₂CH₃、-COOCH₂CH₂CH₂CH₃、-COOCH₂CH(CH₂CH₃)CH₂CH₂CH₂CH₃或-CN；疏水性单体为上述疏水性单体中的至少一种；

所述亲水性单体结构式为：CHR³＝CR⁴R⁵，其中，

R³＝-H、-CH₃或-COOLi；

R⁴＝-H、-CH₃或-COOLi；

R⁵＝-COOLi、-CH₂COOLi、-COO(CH₂)₆SO₃Li、-CONH₂、-CONHCH₃、-CONHCH₂CH₃、-CON(CH₃)₂、-CON(CH₂CH₃)₂；亲水性单体为上述亲水性单体中的至少一种；

所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢或偶氮二异丁脒；或前述引发剂与Na₂SO₃或FeSO₄构成的氧化还原引发体系；

所述的无机填料为气相法白炭黑、三氧化二铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化镁或碳酸钙；

所述增塑剂为丙二醇、苯甲醇、正丁醇、异丙醇、磷酸二乙酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯或磷酸三丁酯中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的复合电极片，其特征在于：聚乙烯基吡咯烷酮分子量为1万～3万。

4.制备权利要求1所述复合电极片的方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、水性聚合物胶体乳液的制备：

将水溶性聚合物、亲水性单体加水，加热搅拌直到完全溶解，于30～90℃温度下，采用一次、分次或滴加的方式依次加入疏水性单体和引发剂，聚合反应4～35小时，得到水性聚合物胶体乳液；

b、水性聚合物胶体浆料的制备：

按聚合物胶体乳液中固形物含量100％计，水性聚合物胶体乳液中加入0～100％的无机填料和20～100％的增塑剂，搅拌分散均匀，碾磨2～10小时，碾磨后的浆料再通过＜200目的筛网过滤即得；

c、复合电极片的制备：

将水性聚合物胶体浆料涂覆在碳负极极片上，烘干即得锂离子电池复合电极片；聚合物涂层厚度20～50μm，干燥温度60～130℃。

5.根据权利要求4所述的制备复合电极片的方法，其特征在于：聚合物涂层厚度30～40μm，干燥温度80～110℃。