CN100472855C - 用于锂二次电池的阳极和使用该阳极的锂二次电池 - Google Patents

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Abstract

一种用于锂二次电池的阳极含有活性材料和粘合剂混合物。活性材料可以吸留或释放锂。粘合剂混合物包括合成橡胶基乳胶型粘合剂、纤维素基增稠剂和丙烯酰胺基水溶性聚合物。极大地提高了电极材料之间和电极材料与集电器之间的粘合力。结果，可以意想不到地降低电池缺陷数量，电池缺陷数量是由于在制备过程中特别是轧制过程中电极板的低粘合力所导致的。同时，通过降低电极材料与集电器之间界面处的阻力，可以改善高速放电特性。

Description

用于锂二次电池的阳极和使用该阳极的锂二次电池
要求优先权
本申请在此结合作为参考并且要求2004年1月17日在韩国知识产权局较早提出且适时指定的序号为2004-3573的ANODE FOR LITHIUMSECONDARY BATTERY AND LITHIUM SECONDARY BA TTERY USINGTHE SAME申请在35 U.S.C.§119产生的所有利益。
技术领域
本发明涉及一种锂二次电池，更具体而言，涉及一种用于锂二次电池的阳极和包括这种阳极的锂二次电池，在所述的阳极中，加强了电极材料之间和电解材料与集电器之间的粘合力，以改善阳极的特征和改善电池的性能。
背景技术
二次电池已经作为移动式电气装置例如手机、PDA、便携式计算机、数码相机、可携式摄像机和MP3、电动汽车等的电源使用。因此，对可以重复充电和放电的二次电池的需求骤然上升。特别是，由于这些移动式电气装置的便携性依赖二次电池的事实，对具有高性能的电池需求大。在这些二次电池中，可再充电锂二次电池单位重量具有的能量密度是下列电池的3倍：Pb蓄电池、Ni-Cd电池、Ni-H电池和Ni-Zn电池。此外，再充电锂二次电池可以迅速充电。由于这些优点，增加了对再充电锂二次电池的研究和开发。
正考虑将含锂的过渡金属氧化物、硫属元素化合物如MoS2等用于锂二次电池的活性阴极材料。含锂的过渡金属氧化物的实例包括LiCoO2、LiNiO2、LiMnO4等。用于锂二次电池的活性阳极材料由锂金属、锂金属合金、石墨基或碳基材料等。如果阳极由锂金属组成，锂金属的体积由于在充电/放电期间锂的重复溶解和沉积而发生变化，并且针形锂树枝晶局部生长在锂金属上。针形锂树枝晶起到失效(dead)锂的作用，降低充电/放电效率，并且可以接触阴极，其导致在锂二次电池中的短路。
为了解决这些问题，已经建议用可逆地嵌入和不嵌入锂的化合物作为阳极材料。这种化合物的实例包括石墨基或碳基材料、锂合金、金属粉末或金属硫化物。但是，如果使用板状的锂合金阳极制备电池，板状合金在充电/放电周期变薄，因此降低集电器的性能。结果是，电池的充电/放电周期特征恶化。
当使用金属粉末、碳质材料、金属氧化物、金属硫化物等形成板状电极时，由于这些材料不能单独形成电极的事实，在制备过程中需要粘合剂。例如，日本公开专利申请No.HEI 4-255760涉及一种弹性橡胶基聚合物材料在使用碳质材料制备电极中作为粘合剂的应用。
在制备用于锂二次电池的阳极的一般方法中，在粘合剂中包括含N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的有机溶剂。但是，NMP对人体有害，其使制备过程复杂。此外，当它放电时，有机溶剂造成污染。为了解决这些问题，日本公开专利申请No.HEI 5-74461涉及一种制备水性活性阳极材料浆液的方法，其中水被用作溶剂，并且使用合成橡胶基乳胶型粘合剂和纤维素基增稠剂。
但是，在制备阳极的过程中，只使用合成橡胶基乳胶型粘合剂和纤维素基增稠剂不能提供电极材料之间和电极材料与集电器之间的足够粘合力。结果，在铜集电器上涂布水阳极浆液的涂布过程之后，在使用辊式压制机的轧制过程中，电极材料与阳极分离，以粘附在辊式压制机上。粘附在辊式压制机上的电极材料在接下来的轧制过程中刮擦阳极，其导致电池中的缺陷。此外，在轧制过程后的组装过程中，其中通过轧制电极，来组装锂二次电池，电极材料与阳极分离，出现在通过折叠电极形成的角落。此外，如果锂二次电池包括粘合力差的阳极，在活性阳极材料和铜集电器之间的电接触变弱。结果，在高速放电期间的放电容量下降。
因此，大量的研究集中在对粘合力差的阳极的解决办法上，在阳极中使用合成橡胶基乳胶粘合剂和纤维素基增稠剂。例如，通过提高合成橡胶基乳胶型粘合剂的数量，可以提高粘合力。但是，在这种情况中，阳极的能量密度下降，且在碳质材料之间的电导率下降，因此降低了电池的性能。因此，必须限制有用的纤维素基增稠剂的量。由于这些问题，有通过改变羧甲基纤维素基增稠剂的物理性能来提高粘合力的其它尝试。
例如，日本公开专利申请No.1999-067213涉及一种包含聚合物胶乳和羧甲基纤维素(CMC)的粘合剂，其中醚化度(DE)为0.5至1，平均聚合度为300至1800。此外，日本公开专利申请No.2002-237305涉及包括一种包含丁二烯的橡胶和羧甲基纤维素的粘合剂，其中醚化度超过0.65。这些技术试图发现适宜醚化度的羧甲基纤维素，以提高电极材料之间和电极材料与集电器之间的粘合力。但是，在这些情况中，粘合力没有达到所需要的水平。此外在轧制过程中电极材料继续与阳极分离，并且粘附在辊式压制机上。
发明内容
发明概述
本发明提供了一种用于锂二次电池的阳极，所述的阳极含有一种粘合剂，所述的粘合剂可以提高粘合力，以降低电池中的电池缺陷数量和提高电池性能，电池缺陷是由于在电极板制备过程特别是轧制过程中差的粘合力所导致的。
本发明还提供包含所述阳极的锂二次电池。
根据本发明的一个方面，提供一种用于锂二次电池的阳极，所述的阳极包含：嵌入和不嵌入锂的活性材料；和含有合成橡胶基乳胶型粘合剂、纤维素基增稠剂和丙烯酰胺基水溶性聚合物的粘合剂混合物。
优选活性材料含有选自下组中的至少一种化合物：至少一种碳质材料；含Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb或Ti的锂合金；碳质材料和锂合金的复合物；和氮化锂组成的组，所述的碳质材料选自天然石墨、人造石墨、焦炭和碳质纤维。
优选通过加入Sn氧化物、Si氧化物、P、B或无定形炭来改性碳质材料。
优选合成橡胶基乳胶型粘合剂含有选自下列的至少一种化合物：丁苯橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、甲基丙烯酸甲酯丁二烯橡胶胶乳、氯丁二烯橡胶胶乳、羧基改性的丁苯橡胶胶乳和改性的聚硅氧烷基聚合物胶乳。
优选纤维素基增稠剂含有选自下列的至少一种化合物：羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和羟乙基纤维素。
优选丙烯酰胺基水溶性聚合物含有选自下列的至少一种化合物：聚丙烯酰胺、聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)和聚甲基丙烯酰胺。
基于阳极组合物总重量，优选丙烯酰胺基水溶性聚合物的量为0.1至1.0重量％。
根据本发明的另一个方面，提供一种包括阳极的锂二次电池，所述的阳极包含：嵌入和不嵌入锂的活性材料；和含有合成橡胶基乳胶型粘合剂、纤维素基增稠剂和丙烯酰胺基水溶性聚合物的粘合剂混合物。
优选活性材料含有选自下组中的至少一种化合物：至少一种碳质材料；含Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb或Ti的锂合金；碳质材料和锂合金的复合物；和氮化锂组成的组，所述的碳质材料选自天然石墨、人造石墨、焦炭和碳质纤维。
优选通过加入Sn氧化物、Si氧化物、P、B或无定形炭来改性碳质材料。
优选合成橡胶基乳胶型粘合剂含有选自下列的至少一种化合物：丁苯橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、甲基丙烯酸甲酯丁二烯橡胶胶乳、氯丁二烯橡胶胶乳、羧基改性的丁苯橡胶胶乳和改性的聚硅氧烷基聚合物胶乳。
优选纤维素基增稠剂含有选自下列的至少一种化合物：羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和羟乙基纤维素。
优选丙烯酰胺基水溶性聚合物含有选自下列的至少一种化合物：聚丙烯酰胺、聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)和聚甲基丙烯酰胺。
基于阳极组合物总重量，优选丙烯酰胺基水溶性聚合物的量为0.1至1.0重量％。
附图描述
由于结合附图考虑时，通过参考下面的详细描述，本发明变得更容易理解，所以对本发明更完全的理解及其伴随的许多优点将容易明白，在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的组成部分，其中：
图1是根据实施例7和8和比较例2制备的锂电池的高速放电特性的曲线图。
发明详述
根据本发明的实施方案，使用包含活性阳极材料和粘合剂混合物的阳极组合物制备用于锂二次电池的阳极。粘合剂混合物包括合成橡胶基乳胶型粘合剂、纤维素基增稠剂和丙烯酰胺基水溶性聚合物。粘合剂混合物的使用可以稳定电极制备过程，提高电极材料之间的电极粘合力的分散。
本发明的实施方案中可以使用锂电池中通常使用的任何活性阳极材料。活性阳极材料可以含有选自下组中的至少一种化合物：至少一种碳质材料；含Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb或Ti的锂合金；碳质材料和锂合金的复合物；和氮化锂组成的组，所述的碳质材料选自天然石墨、人造石墨、焦炭和碳质纤维。可以通过加入Sn氧化物、Si氧化物、P、B或无定形炭，来改性碳质材料。
在本发明的实施方案中可以使用在锂电池中不导致化学改变的任何阳极集电器即电导体。阳极集电器可以是不锈钢；Ni；Cu；Ti；C或Cu或其表面被C、Ni、Ti或Ag覆盖的不锈钢。特别地，阳极集电器可以是Cu或Cu合金，优选为Cu。
根据本发明实施方案的合成橡胶基乳胶型粘合剂可以含有选自下列的至少一种化合物：丁苯橡胶(SBR)胶乳、丁腈橡胶(NBR)橡胶胶乳、甲基丙烯酸甲酯丁二烯橡胶胶乳、氯丁二烯橡胶胶乳、羧基改性的丁苯橡胶胶乳和改性的聚硅氧烷基聚合物胶乳。这种聚合物胶乳可以是水性分散体的形式。基于活性电极材料的总重量，在固体粉末形式中的聚合物胶乳量可以为0.1至20重量份。如果聚合物胶乳量低于0.1重量份，电极材料例如电流收集材料可能具有差的粘合力。如果聚合物胶乳量超过20重量份，电池特性恶化，这是不理想的。
根据本发明的另一个实施方案，纤维素基增稠剂可以含有选自下列的至少一种化合物：羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和羟乙基纤维素。优选纤维素基增稠剂可以含有羧甲基纤维素，其中羟基通过醚化而被羧甲基所取代。通常，用Na、K、Ca、NH4等取代羧基端基。通过例如纸浆与氯乙酸钠和NaOH反应来制备羧甲基纤维素。在纸浆中，纤维素是聚糖，其中无水葡萄糖单体单元连接在一起，且所述的葡萄糖单体单元含有3个羟基。因此，理论上，葡萄糖单体单元具有3个可以与氯乙酸钠反应的位置，且氯乙酸钠的量影响羧甲基纤维素的物理性能。通过上述方式制备的羧甲基纤维素含有大量的杂质如NaCl。结果，使用水、硫酸等来精制羧甲基纤维素。
根据本发明的羧甲基纤维素可以具有的醚化度为0.5或更大。醚化度作为确定羧甲基纤维素溶解度特性的指数，并且表明在3个羟基中有多少个被羧甲基取代。因此，理论上，醚化度最大可以是3。如果化合物具有的醚化度为0.5或更大。它可以在水中溶解。另一方面，在本发明中羧甲基纤维素的平均聚合度不受限制。但是，考虑到粘合力，羧甲基纤维素的平均聚合度可以为300至1800。
基于电极活性材料的总重量，固体粉末形式的纤维素基增稠剂的量可以为0.1至20重量份。如果纤维素基增稠剂的量低于0.1重量份，电极活性材料可以具有分散性和差的粘合力。如果纤维素基增稠剂的量超过20重量份，电池的性能恶化。
根据本发明的实施方案，丙烯酰胺基水溶性聚合物可以包括至少选自下列的化合物：聚丙烯酰胺、聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)和聚甲基丙烯酰胺。丙烯酰胺基水溶性聚合物的重均分子量(Mw)可以为500至1,000,000。如果Mw低于500，粘合力下降。如果Mw超过1,000,000，粘合力变得太强，这是不理想的。丙烯酰胺基水溶性聚合物与合成橡胶基乳胶型粘合剂和纤维素基增稠剂具有很强的亲合力，甚至单独也具有足够的粘合力，因为它含有丙烯酰基。
基于阳极组合物的总重量，丙烯酰胺基水溶性聚合物的量可以为0.1至1.0重量％。如果丙烯酰胺基水溶性聚合物的量低于0.1重量％，粘合力没有提高。如果丙烯酰胺基水溶性聚合物的量超过0.1重量％，活性阳极材料相对于整个阳极组合物的重量比下降。结果，锂二次电池的电导率、能量密度和高速放电特性都下降。
根据本发明的实施方案的锂二次电池包括含有锂复合氧化物的阴极、有机电解质溶液(organic electric solution)、隔板和根据本发明的实施方案制备的阳极。
现在描述锂二次电池的制备方法。
首先，混和活性阴极材料、导体、粘合剂和溶剂，以制备活性阴极材料组合物。活性阴极材料组合物直接涂布在铝集电器上，然后干燥以制备阴极板。备选地，活性阴极材料组合物可以浇铸在单独的载体上，与单独的载体剥离，且在铝集电器上层压，因此形成阴极板。
活性阴极材料可以是含锂的金属氧化物，优选为LiNi1-xCoxMyO2，其中0＝X＝0.2，M＝Mg、Ca、Sr、Ba或La，和0.001＝Y＝0.02，LiCoO2，LiMnxO2x，或LiNi1-xMnxO2x(x＝1或2)。导体可以是碳黑。粘合剂可以是1，1-二氟乙烯/六氟丙烯共聚物、聚偏1，1-二氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或其混合物。在本实施方案中，活性阴极材料、导体、粘合剂和溶剂的量与传统制备锂二次电池方法中使用的那些相同。
制备阳极板的方法与制备阴极板的方法相似。混和作为溶剂的水、活性阳极材料、合成橡胶基乳胶型粘合剂和纤维素基增稠剂和丙烯酰胺基水溶性聚合物，以制备活性阳极材料组合物浆液。备选地，活性阳极材料组合物浆液浇铸在单独的载体上，与单独的载体剥离，最后在铜集电器上层压，因此形成阳极板。
在本发明实施方案中，可以使用锂电池中通常使用的任何隔板。特别地，可以在锂离子电池中使用由可以轧制的聚乙烯、聚丙烯等组成的隔板，并且将可以保留大量的有机电解质溶液锂的隔板用于聚合物电池。现在描述制备隔板的方法。
混和聚合物树脂、填料、增塑剂和溶剂以制备隔板组合物。将隔板组合物直接涂布在电极上，然后干燥，形成隔板薄膜。备选地，隔板组合物可以浇铸在单独的载体上，干燥，与单独的载体剥离，并且层压在电极的上部分，因此形成隔板薄膜。
在本发明实施方案中可以使用通常用于电极板中的粘合剂的任何聚合物树脂。聚合物树脂的实例包括：1，1-二氟乙烯/六氟丙烯共聚物、聚偏1，1-二氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯或其混合物。特别地，聚合物树脂可以是1，1-二氟乙烯/六氟丙烯共聚物，其中六氟丙烯的量为8至25重量％。
有机电解质溶液含有锂盐和有机溶剂。优选使用具有低晶格能的锂盐，以便它可以容易地离解和具有高的离子电导率。此外，盐的热安全性和耐氧化性应当是足够的。在离析中或选择的化合物中可以单独使用锂盐和有机溶剂。锂盐可以具有的浓度为0.4M至1.5M。在这个范围内，锂离子电导率在有机电解溶液中达到最大值。在本发明实施方案中可以使用在锂二次电池中通常使用的任何锂盐。锂盐的实例至少包括选自LiPF6、LiBF4、LiClO4、Li(CF3SO2)2、LiCF3SO3、LiSbF6和LiAsF6的化合物。
此外，有机溶剂必须具有与锂金属低的反应性，并且具有高介电常数和低粘度，以通过促进离子离解提高离子电导率。通常，有机溶剂由至少两种溶剂组成，优选包括具有高介电常数和高粘度的有机溶剂和具有低介电常数和低粘度的有机溶剂。例如，优选有机溶剂可以是环状碳酸酯和线性碳酸酯的混合物。环碳酸酯可以选自聚碳酸亚乙基酯、碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯。线性碳酸酯可以选自碳酸二甲酯和碳酸二乙酯。
隔板插入阴极板和阳极板之间，形成电极装置。缠绕或折叠电极装置，然后密封在圆柱形或矩形电池壳体中。将有机电解质溶液注入至电池壳体中，完全形成锂离子电池。备选地，电极装置可以相互层叠以形成双电池结构，浸渍在有机电解质溶液中，和密封在盒子中，完全形成锂电池。
参考下面的实施例将更详细地描述本发明。下面的实施例是用于举例说明的目的而不是对本发明范围的限制。
具体实施方式
实施例1
阳极的制备
准备的是作为阳极组合物，97重量％的人造石墨粉末(购自JapanCarbon Co.，Ltd.)，1.4重量％的丁苯橡胶、1.5重量％的羧甲基纤维素钠盐和0.1重量％的聚丙烯酰胺。然后，向蒸馏水中加入上面量过的羧甲基纤维素钠盐，搅拌形成1重量％的羧甲基纤维素钠盐水溶液。向羧甲基纤维素钠盐水溶液中加入上面量过的人造石墨粉末、丁苯橡胶和聚丙烯酰胺，然后在塑料瓶中混和。向混和溶液中加入蒸馏水和陶瓷球，然后搅拌10小时。通过300μm-间距的刮刀在12μm厚的铜箔上浇铸得到的混合物，在约90℃的烘箱中干燥约10小时，轧制和切割成预定的大小，制造120μm厚的阳极板。
实施例2
阳极的制备
除了准备作为阳极组合物的97重量％的人造石墨粉末、1.2重量％的丁苯橡胶、1.5重量％的羧甲基纤维素钠盐和0.3重量％的聚丙烯酰胺外，以与实施例1中相同的方式制备阳极板。
实施例3
阳极的制备
除了准备作为阳极组合物的96重量％的人造石墨粉末、1.5重量％的丁苯橡胶、1.5重量％的羧甲基纤维素钠盐和1.0重量％的聚丙烯酰胺外，以与实施例1中相同的方式制备阳极板。
实施例4
阳极的制备
除了使用1.4重量％的丁腈橡胶代替1.4重量％的丁苯橡胶外，以与实施例1中相同的方式制备阳极板。
实施例5
阳极的制备
除了使用0.1重量％的聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)代替0.1重量％的聚丙烯酰胺外，以与实施例1中相同的方式制备阳极板。
实施例6
阳极的制备
除了使用1.5重量％的羧乙基纤维素代替1.5重量％的羧甲基纤维素外，以与实施例1中相同的方式制备阳极板。
实施例7至12
锂二次电池的制备
混和96重量％的LiCoO2、2重量％作为粘合剂的PVDF和2重量％的碳导体。在这种情况下，碳导体的加入促进了电子的迁移。然后，向塑料瓶中的N-甲基-吡咯烷酮(NMP)和陶瓷球中加入混合物，搅拌10小时。通过250μm-间距的刮刀在15μm厚的铝箔上浇铸得到的混合物，在约110℃的烘箱中干燥约12小时，轧制并且最后切割成预定的大小，制造95μm厚的阳极板。
使用20μm厚的聚乙烯/聚丙烯多孔膜(获自Hoest Cellanese，U.S.A.)作为隔板。
将隔板插入在实施例1至6中制备的阴极板和阳极板之间，并且轧制成为胶状物-卷形电极装置。将电极装置安置在矩形铝电池壳体中，接着注入有机电解质溶液，然后密封，形成720-mAh锂二次电池。
通过在5.3g机溶剂混合物中溶解1.1M LiPF6，来制备有机电解质溶液，所述的有机溶剂混合物为碳酸亚乙酯(EC)、碳酸乙基甲基酯(EMC)、碳酸亚丙酯(PC)和氟苯(FB)以30:55:5:10体积比的混合物。
比较例1
阳极的制备
除了准备97重量％的人造石墨粉末、1.5重量％的丁苯橡胶和1.5重量％的羧甲基纤维素钠盐作为阳极组合物外，以与实施例1中相同的方式制备阳极板。
比较例2
锂二次电池的制备
除了使用比较例1中制备的阳极板外，以与实施例7相同的方式制备锂二次电池。
实验实施例1
剥离强度测试
为了测量实施例1至6和比较例1中制备的阳极板的粘合力，使用拉力试验机测量阳极板的剥离强度。通过刚经过轧制的阳极板切割为12cm宽和2.54cm长，制备用于剥离强度测试的样品。然后，该板的一个表面用双面涂布的3cm宽和2.54cm长的胶带粘牢。将该板粘牢的表面粘附到具有比板样品大的面积的滑动玻璃上，以用于剥离强度测试。拉力试验机的一个把手固定在滑动玻璃上，另一个把手固定在该板不与滑动玻璃接触的第二表面上。然后，测量将两个把手分开需要的力。结果示于表1中。
<表1>
 
剥离强度(gf/mm)
实施例1 0.42
实施例2 0.45
实施例3 0.47
实施例4 0.41
实施例5 0.42
实施例6 0.42
比较例1 0.22
在表1中，根据实施例1至6制备的阳极板显示比根据比较实施例1中制备的那些具有更高的剥离强度。预期提高的粘合力导致电池缺陷数量的下降，所述的电沁缺陷是由于低粘合力所致的，并且提高锂二次电池的性能，特别是高速放电特性。
实验实施例2
对辊式压制机的粘性测试
对根据实施例1至6和比较例1中制备的阳极板进行粘性测试，以测量在轧制过程中粘附到辊式压制机的电极材料导致的缺陷。在测试过程中，轧制10m长的阳极板，测量电极材料被分离的阳极板部分的数量。结果示于表2中。
<表2>
 
缺陷数量
实施例1 1
实施例2 0
实施例3 0
实施例4 1
实施例5 2
实施例6 1
比较例1 9
在表2中，在轧制过程中实施例1至6制备的阳极板较比较例1中制备的阳极板的缺陷出乎意料地下降。
实验实施例3
锂二次电池特性的测量
为了测量锂二次电池相对于阳极组合物的高速特性，测量根据实施例7和8和比较例2制备的锂二次电池的高速特性。结果示于图1中。图1是具有额定容量为720mAh的锂二次电池的放电容量的曲线图。锂二次电池充电在0.5C的速率下充电且分别在0.2C、0.5C、1C和2C速率下放电。此外，从图1中得到的放电容量与额定容量的比率(％)，示于表3中。
<表3>
 
0.2C 0.5C 1C 2C
实施例7 104％ 102％ 101％ 97％
实施例8 103％ 101％ 101％ 97％
比较例2 103％ 100％ 98％ 91％
参考表3，根据比较例2制备的锂二次电池在放电速率为2C时的放电容量为额定容量的91％。另一方面，根据实施例7和8制备的锂二次电池在放电速率为2C时的放电容量为额定容量的97％。因此，证明：含有根据本实施方案的阳极的锂二次电池具有改善的高速特性。即，根据本实施方案的阳极由于电极材料和集电器之间的低水平的界面阻力而具有改善的高速特性。
根据本发明，可以极大提高电极材料之间和电极材料与集电器之间的粘合力。因此，可以降低由于在板制备过程特别是轧制过程中粘合力的缺乏可能导致的缺陷。同时，通过电极材料和集电器之间界面阻力的下降，可以改善高速放电特性。
虽然本发明通过参考其示例性的实施方案而进行了特别的示意和描述，但是本领域的普通技术人员应当理解的是，可以在其中做出形式和细节的各种改变，而没有离开本发明由后附权利要求所限定的精神和范围。

Claims (12)

1.一种用于锂二次电池的阳极，所述的阳极包含：
嵌入和脱出锂的活性材料；和
含有合成橡胶基乳胶型粘合剂、纤维素基增稠剂和丙烯酰胺基水溶性聚合物的粘合剂混合物，其中所述的丙烯酰胺基水溶性聚合物含有选自下列的至少一种化合物：聚丙烯酰胺、聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)和聚甲基丙烯酰胺。
2.权利要求1的阳极，其中所述的活性材料含有选自下组中的至少一种：至少一种碳质材料；含Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb或Ti的锂合金；碳质材料和所述锂合金的复合物；和氮化锂组成的组，所述的碳质材料选自天然石墨、人造石墨、焦炭和碳质纤维。
3.权利要求2的阳极，其中通过加入Sn氧化物、Si氧化物、P、B或无定形炭来改性所述的碳质材料。
4.权利要求1的阳极，其中所述的合成橡胶基乳胶型粘合剂含有选自下列的至少一种化合物：丁苯橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、甲基丙烯酸甲酯丁二烯橡胶胶乳、氯丁二烯橡胶胶乳、羧基改性的丁苯橡胶胶乳和改性的聚硅氧烷基聚合物胶乳。
5.权利要求1的阳极，其中所述的纤维素基增稠剂含有选自下列的至少一种化合物：羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和羟乙基纤维素。
6.权利要求1的阳极，其中基于阳极组合物总重量，所述丙烯酰胺基水溶性聚合物的量为0.1至1.0重量％。
7.一种包括阳极的锂二次电池，所述的阳极包含：
嵌入和脱出锂的活性材料；和
含有合成橡胶基乳胶型粘合剂、纤维素基增稠剂和丙烯酰胺基水溶性聚合物的粘合剂混合物，其中所述的丙烯酰胺基水溶性聚合物含有选自下列的至少一种化合物：聚丙烯酰胺、聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)和聚甲基丙烯酰胺。
8.权利要求7的锂二次电池，其中所述的活性材料含有选自下组中的至少一种：至少一种碳质材料；含Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb或Ti的锂合金；碳质材料和所述锂合金的复合物；和氮化锂组成的组，所述的碳质材料选自天然石墨、人造石墨、焦炭和碳质纤维。
9.权利要求8的锂二次电池，其中通过加入Sn氧化物、Si氧化物、P、B或无定形炭来改性所述的碳质材料。
10.权利要求7的锂二次电池，其中所述的合成橡胶基乳胶型粘合剂含有选自下列的至少一种化合物：丁苯橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、甲基丙烯酸甲酯丁二烯橡胶胶乳、氯丁二烯橡胶胶乳、羧基改性的丁苯橡胶胶乳和改性的聚硅氧烷基聚合物胶乳。
11.权利要求7的锂二次电池，其中所述的纤维素基增稠剂含有选自下列的至少一种化合物：羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和羟乙基纤维素。
12.权利要求7的锂二次电池，其中基于阳极组合物总重量，所述丙烯酰胺基水溶性聚合物的量为0.1至1.0重量％。
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