[发明专利]用于锂离子电池的粘结剂、电极片和锂离子电池

说明书

本发明公开了一种用于锂离子电池的粘结剂、电极片和锂离子电池，所述粘结剂包括第一粘结剂，所述第一粘结剂由丙烯酸单体和交联剂经交联聚合反应得到，所述丙烯酸单体与交联剂的物质的量的比为1：1/20～1/60。本发明的锂离子电池的电极片采用丙烯酸与交联剂经交联聚合反应得到的聚合物或其与其它粘结剂的混合物作为粘结剂，使制备锂离子电池的成本降低，且得到的锂离子电池的循环寿命更长，具有优良的循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种用于锂离子电池的粘结剂、电极片和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于比能量大、工作电压高、循环使用寿命长、无记忆效应、自放电小、无污染绿色环保、循环寿命长等优点，已被广泛应用于便携式移动电子设备如移动电话、摄像机、笔记本电脑等，还被列为电动汽车、航天、军事及大型储能设备的候选电源。随着锂离子电池的发展，对电池的容量、耐高低温性能和循环寿命等要求越来越高，而电池浆料在电池制造过程中起着至关重要的作用。浆料的稳定性直接影响浆料涂布的质量，进而影响电池的循环寿命等性能。

传统正极浆料采用PVDF作为粘结剂，浆料的稳定性较差，在搁置12小时后出现沉淀，浆料的粘度下降等不良现象，不利于浆料存放以及用于制备高质量的正极片。

传统锂离子电池负极使用的负极浆料采用SBR丁苯橡胶与CMC羧甲基纤维素作为粘结剂，浆料的稳定性较差，在搁置12小时后出现沉淀，浆料的粘度下降等不良现象，不利于浆料存放以及用于制备高质量的负极片。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种用于锂离子电池的粘结剂、电极片和锂离子电池，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，本发明的锂离子电池的电极片采用丙烯酸与交联剂经交联聚合反应得到的聚合物或其与其它粘结剂的混合物作为粘结剂，使制备锂离子电池的成本降低，且得到的锂离子电池的循环寿命更长，具有优良的循环性能。

1.一种用于锂离子电池的粘结剂，所述粘结剂包括第一粘结剂，所述第一粘结剂由丙烯酸单体和交联剂经交联聚合反应得到，所述丙烯酸单体与交联剂的物质的量的比为1：1/20～1/60；所述第一粘结剂包含如下结构：

。

进一步地，所述交联剂包括一个或多个双键结构。

进一步地，所述交联剂为烯丙基蔗糖、烯丙基蔗糖脂、季戊四醇烯丙醚和丙烯酸酯中的一种或多种。

进一步地，所述粘结剂还包括第二粘结剂，所述第二粘结剂为丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物、丙烯晴多元共聚物、海藻酸钠和壳聚糖衍生物中的一种或多种。

进一步地，所述第一粘结剂占所述粘结剂总质量的1～100％。

本发明还提供了一种锂离子电池电极片，使用上述的用于锂离子电池的粘结剂制作形成。

本发明还提供了一种锂离子电池的电极片的制作方法，包括：

将粘结剂、电极活性材料和导电剂混合均匀制浆；

将制得的浆料在集流体表面涂布、干燥；所述粘结剂为上述的用于锂离子电池的粘结剂。

进一步地，所述电极活性材料为正极活性材料或负极活性材料；所述正极活性材料为钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、磷酸锰锂、镍钴锰锂氧化物和镍钴铝锂氧化物中的一种或多种；所述负极活性材料为天然石墨、人造石墨、钛酸锂、硅碳、石墨烯、锡氧化物、锡基复合氧化物、锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金和镁基合金中的一种或多种。

进一步地，所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种。