CN106299377B - 一种锂离子电池用粘结剂及使用该粘结剂的锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池用粘结剂及使用该粘结剂的锂离子电池。该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,作为一种导电型粘结剂,其除了具有较好的粘结强度外,它的突出特点是,具有大的电导率,由于其支链中含有‑COOLi,能够解离出锂离子,使粘结剂在电场作用下变成了可导电的聚合物,其可以加速离子的传输速度,这样一方面提高了离子电导率,另一方面提高了大电流充放电下的电池容量和电池充放电循环的倍率性能;而且,其在低温下仍能保持较低的粘度,使粘结剂的粘结阻力相应下降,这样有利于Li+在粘结剂中的快速传导,从而起到改善低温性能的效果。

Description

一种锂离子电池用粘结剂及使用该粘结剂的锂离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池用粘结剂及使用该粘结剂的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池是目前研究最广泛、最深入的能量存储装置之一,因其具有高容量密度、高循环寿命、绿色环保、使用温度范围宽及安全性能高等优点,被广泛的应用到智能手机、平板电脑、电动汽车等领域。而锂离子电池的电极片性能是决定锂离子电池性能的关键因素之一,其主要由电极活性材料、导电剂、粘结剂及集流体(铜箔或铝箔等)组成;其中粘结剂用于粘结电极活性材料和导电剂颗粒,同时将它们粘结在金属集流体表面。因此粘结剂力学性能的优劣与电池的循环寿命密切相关,如果力学性能不佳,容易引起电极片在电化学循环过程中粉化,导致电极材料从集流体表面脱落,失去电化学储能性能。此外,当粘结剂的电化学稳定性不好时,在电极电化学过程中粘结剂的一些功能基团可与锂离子发生不可逆的化学反应,从而导致电池的可逆容量下降。
也就是说,粘结剂是锂离子电池的重要组成部分,其直接影响到锂离子电池的电化学性能;优异的粘结剂可以提高锂离子电池的循环性能和倍率性能;否则会造成锂离子电池性能的衰减,甚至无法工作。
目前锂离子电池最常用的粘结剂主要有聚偏氟乙烯(PVDF)、羧甲基纤维素钠(CMC)和丁苯橡胶(SBR)等。PVDF粘结剂是工艺技术上较为成熟的一种粘结剂,具有较好的粘结性能,但是使用这种粘结剂制备电极片需要消耗大量的
较高沸点的N-甲基吡咯烷酮(NMP)有机溶剂,成本高,环境污染大,而且PVDF粘结剂在一些常用的电解液中容易溶胀,导致电极稳定性下降。CMC和SBR粘结剂通常配合使用,这类粘结剂常以水为溶剂,成本低、环境友好、应用广泛,但该类粘结剂力学性能不好,导电性能差。特别地,对于一些在充放电循环过程中具有显著体积变化的高容量电极材料(如硅,二氧化锡负极等),这些常用的粘结剂是无法满足实际需要的。
有鉴于此,确有必要研发一种力学性能好、稳定性好的新型粘结剂以提升锂离子电池的循环性能、倍率性能和低温性能。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有粘结剂导电性和稳定性差的不足,而提供一种锂离子电池用粘结剂,以提升锂离子电池的循环性能、倍率性能和低温性能。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种锂离子电池用粘结剂,所述粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物选自式(Ⅰ)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)中的至少一种,
其中,R1、R2各自独立的选自氢原子、卤素原子、氰基、羟基、C1-20烷基、C1-10芳香基、C1-10烷氧基、C1-10烷酰氧基或C1-10烷酰胺基;m为1~100的整数,n为50~2500的整数,X为0~50的整数。
本发明含锂盐支链的聚合物可通过羧酸锂及其衍生物与含有碳碳双键的丁苯橡胶发生加成反应获得,即在现有粘结剂丁苯橡胶上引入了有机锂盐支链,其中,有机锂盐支链可通过加成反应形成在丁苯橡胶的2号位(式Ⅰ)或3号位(式Ⅱ),也可以通过先加成再取代的方式在丁苯橡胶的2号位和3号位形成双锂盐支链(式Ⅲ)。相比于单锂盐支链,双锂盐支链由于含有两个-COOLi,因而具有更加优异的电子、离子导电性,能够促进Li+的传递。因此,锂盐支链的引入一方面能够起到强连接作用,它有助于高效网状结构的生成,使粘结剂具有良好的粘结强度;另一方面,由于支链含有-COOLi,能够解离出锂离子,使粘结剂具有大的电导率,可以起到传输电子和Li+的作用,从而改善锂离子电池的倍率性能和循环性能。此外,将该粘结剂应用于锂离子电池中还能够大大的减少粘结剂的用量,减小电极的内部阻抗以及减少环境污染等。
其中,所述C1-20烷基包括但不限于:-CH3,-CH2CH3,-(CH2)2CH3,-CH(CH3)2,-(CH2)3CH3,-CH2CH(CH3)2,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)2,-C(CH3)3,-(CH2)4CH3,-CH2CH2CH(CH3)2,-CH(CH3)CH2CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH2CH3,-CH2C(CH3)3,正庚基,环丙基,环丁基、环己基,正辛基,2-乙基己基,-(CH2)9CH3,-(CH2)10CH3,-(CH2)11CH3,-(CH2)12CH3,-(CH2)13CH3,-(CH2)14CH3,-(CH2)15CH3,-(CH2)16CH3,-(CH2)17CH3,-(CH2)18CH3,-(CH2)19CH3
所述C1-10烷氧基包括但不限于:-OCH3,-OCH2CH3,-O(CH2)2CH3,-OCH(CH3)2,-O(CH2)3CH3,-OCH2CH(CH3)2,-OCH(CH3)CH2CH3,-OCH2CH(CH3)2,-OC(CH3)3,-O(CH2)4CH3,-OCH2CH2CH(CH3)2,-OCH(CH3)CH2CH2CH3,-OCH2CH(CH3)CH2CH3,-OCH2C(CH3)3,-O(CH2)5CH3,-O(CH2)6CH3,-O(CH2)7CH3,-O(CH2)8CH3,-O(CH2)9CH3
所述C1-10烷酰氧基包括但不限于:-COOCH3,-COOCH2CH3,-COO(CH2)2CH3,-COOCH(CH3)2,-COO(CH2)3CH3,-COOCH2CH(CH3)2,-COOCH(CH3)CH2CH3,-COO CH2CH(CH3)2,-COOC(CH3)3,-COO(CH2)4CH3,-COOCH2CH2CH(CH3)2,-COOCH(CH3)CH2CH2CH3,-COOCH2CH(CH3)CH2CH3,-COOCH2C(CH3)3,-COO(CH2)5CH3,-COO(CH2)6CH3,-COO(CH2)7CH3,-COO(CH2)8CH3
所述C1-10烷酰胺基包括但不限于:-CONHCH3,-CONHCH2CH3,-CONH(CH2)2CH3,-CONHCH(CH3)2,-CONH(CH2)3CH3,-CONH(CH2)3CH3,-CONHCH2CH(CH3)2,-CONHC(CH3)3,-CONHCH(CH3)CH2CH3,-CONH(CH2)4CH3,-CONHCH2C(CH3)3,-CONH(CH2)5CH3,-CONHCH2CH(CH3)CH2CH3,-CONH(CH2)6CH3,-CONH(CH2)7CH3,-CONH(CH2)8CH3
所述C1-10芳香基包括但不限于:-ph,-ph-CH3,-ph-CH2CH3,-ph-(CH2)2CH3,-ph-CH(CH3)2,-ph-(CH2)3CH3,-ph-C(CH3)3;其中-ph代表苯基。
优选的,所述m为40~60的整数,所述n为500~1000的整数,X为0~20的整数。
优选的,所述粘结剂还包括羧甲基纤维素锂,所述羧甲基纤维素锂与所述含锂盐支链的聚合物的质量比为(0.1~0.5):(0.5~1)。羧甲基纤维素锂(CMC-Li)中-OH产生的氢键的强连接作用,它有助于高效网状结构的生成;而且亲水的羧甲基纤维素锂在有机电解液中不会溶解,因此在电池内部有良好的稳定性,对电极结构的粘结力强,使得电池具有较好的稳定性;同时由于CMC-Li同样可以解离出Li+,因而能够进一步提升粘结剂的导电率;因此,羧甲基纤维素锂的加入能够进一步提高该粘结剂的导电性和粘附性,优化其电化学性能。
优选的,所述粘结剂还包括聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯,这样能够进一步提高该粘结剂与电池材料的粘附性。
优选的,所述粘结剂的重均分子量为50~250万。
优选的,所述粘结剂的数均分子量为20~200万。
优选的,所述粘结剂的玻璃化转变温度为0~60℃。若玻璃化转变温度过高,易导致极片的硬、脆,即粘结剂在涂布过程中易出现开裂现象、冷压后出现许多条纹、裁片时边缘脱碳以及卷绕过程中极片弯折处掉粉的现象,加工性能差,从而严重制约其在电池中的应用。
本发明的另一目的在于提供一种锂离子电池,包括正极片、负极片、位于正极片和负极片之间的隔离膜以及电解液,在所述正极片、所述负极片和所述隔离膜中至少之一含有上述的粘结剂。
其中,所述正极片或所述负极片的制备方法包括以下步骤:
步骤1)、将粘结剂溶于适量乙醇或去离子水中,得到粘结剂溶液;取适量活性材料粉体、导电剂研磨混合后加入粘结剂溶液中,调节混合溶液的粘度,得到活性材料浆料;
步骤2)、将活性材料浆料均匀涂覆在集流体上,60℃~120℃真空烘干压实后,即得到锂离子电池正极片或负极片。
其中,本发明粘结剂以乙醇或去离子水水作为溶剂,有效减少了有机溶剂的使用,减小了对环境的危害。
优选的,所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、乙炔黑、碳纳米管、碳纤维、科琴黑和石墨烯中的至少一种。
优选的,所述混合溶液的粘度为1500~8500mPa·s,固含量为45~85%。
本发明的有益效果在于:本发明一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,相比于现有粘结剂,其具有以下优势:(1)具有较高的离子电导率和倍率性能;作为一种导电型粘结剂,其除了具有较好的粘结强度外,它的突出特点是,具有大的电导率,由于其支链中含有-COOLi,能够解离出锂离子,使粘结剂在电场作用下变成了可导电的聚合物,其可以加速离子的传输速度,这样一方面提高了离子电导率,另一方面提高了大电流充放电下的电池容量和电池充放电循环的倍率性能;(2)具有优异的低温性能;相比于现有粘结剂,其在低温下仍能保持较低的粘度,使粘结剂的粘结阻力相应下降,这样有利于Li+在粘结剂中的快速传导,从而起到改善低温性能的效果;(3)电化学性能稳定;该粘结剂用于锂离子电池的电化学性能稳定,不会随着电池充放电循环而降解,从而有效延长了电池使用寿命。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明及其有益效果作进一步详细说明,但本发明的具体实施方式不限于此。
实施例1
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅰ)所示,
其中,R1为氢原子,R2为氢原子,m的值为1,n的值为2500,X的值为0。
实施例2
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅰ)所示,
其中,R1为C1-20烷基,R2为氰基,m的值为100,n的值为50,X的值为50。
实施例3
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅰ)所示,
其中,R1为羟基,R2为氢原子,m的值为40,n的值为1000,X的值为25。
实施例4
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅰ)所示,
其中,R1为C1-10芳香基,R2为C1-10烷酰胺基,m的值为60,n的值为500,X的值为5。
实施例5
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅰ)所示,
其中,R1为C1-10烷氧基,R2为羟基,m的值为50,n的值为750,X的值为10。
实施例6
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅱ)所示,
其中,R1为C1-20烷基,R2为卤素原子,m的值为10,n的值为100,X的值为15。
实施例7
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅱ)所示,
其中,R1为C1-10烷酰氧基,R2为C1-10芳香基,m的值为20,n的值为200,X的值为20。
实施例8
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅱ)所示,
其中,R1为C1-10烷酰胺基,R2为C1-10烷氧基,m的值为30,n的值为300,X的值为30。
实施例9
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅱ)所示,
其中,R1为C1-20烷基,R2为C1-10烷酰氧基,m的值为70,n的值为1500,X的值为35。
实施例10
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅱ)所示,
其中,R1为卤素原子,R2为氰基,m的值为80,n的值为2000,X的值为40。
实施例11
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅲ)所示,
其中,R1为C1-20烷基,R2为C1-20的烷基,m的值为90,n的值为1800,X的值为45。
实施例12
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅲ)所示,
其中,R1为C1-20烷基,R2为羟基,m的值为55,n的值为900,X的值为8。
实施例13
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物包括式(Ⅰ)和式(Ⅲ)所示的结构,
其中,R1为羟基,R2为C1-20烷基,m的值为50,n的值为800,X的值为18。
实施例14
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物包括式(Ⅱ)和式(Ⅲ)所示的结构,
其中,R1为卤素原子,R2为C1-10羟基,m的值为60,n的值为1000,X的值为28。
实施例15
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物包括式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的结构,
其中,R1为C1-20烷基,R2为C1-10烷酰胺基,m的值为40,n的值为700,X的值为38。
实施例16
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物包括式(Ⅰ)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)所示的结构,
其中,R1为C1-20烷基,R2为C1-10烷酰氧基,m的值为60,n的值为1000,X的值为48。
实施例17
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物包括式(Ⅰ)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)所示的结构,
其中,R1为C1-20烷基,R2为C1-20烷基,m的值为50,n的值为1000,X的值为10。
实施例18
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物和羧甲基纤维素锂,两者的质量比为2:1;其中,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅰ)所示,
其中,R1为C1-10烷酰氧基,R2为C1-10芳香基,m的值为50,n的值为800,X的值为12。
实施例19
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物和羧甲基纤维素锂,两者的质量比为5:1;其中,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅱ)所示,
其中,R1为C1-20烷基,R2为羟基,m的值为40,n的值为1000,X的值为3。
实施例20
一种锂离子电池用粘结剂,该粘结剂包括含锂盐支链的聚合物和羧甲基纤维素锂,两者的质量比为8:3;其中,所述含锂盐支链的聚合物的结构式如式(Ⅲ)所示,
其中,R1为C1-20烷基,R2为氰基,m的值为60,n的值为600,X的值为0。
实施例21
一种锂离子电池,包括正极片、负极片、位于正极片和负极片之间的隔离膜以及电解液,其中,在正极片中含有实施例1的粘结剂。
其中,正极片或负极片的制备方法包括以下步骤:
步骤1)、将粘结剂溶于适量乙醇或去离子水中,得到粘结剂溶液;取适量活性材料粉体、导电炭黑研磨混合后加入粘结剂溶液中,调节混合溶液的粘度为1500~8500mPa·s,得到活性材料浆料,其固含量为45~85%;
步骤2)、将活性材料浆料均匀涂覆在集流体上,60℃~120℃真空烘干压实后,即得到锂离子电池正极片或负极片。
隔离膜的制备:在聚烯烃薄膜两面均涂覆陶瓷颗粒得到复合隔离膜,涂覆过程所用的粘结剂为PVDF,复合隔离膜厚度为12μm。
将上述正极片、隔离膜、负极片依次层叠后卷绕成裸电芯,将裸电芯用铝塑膜封装后注入电解液,最后经化成、容量等工序,制成锂离子电池。
实施例22
一种锂离子电池,包括正极片、负极片、位于正极片和负极片之间的隔离膜以及电解液,其中,在负极片中含有实施例6的粘结剂。
其中,正极片或负极片的制备方法包括以下步骤:
步骤1)、将粘结剂溶于适量乙醇或去离子水中,得到粘结剂溶液;取适量活性材料粉体、乙炔黑研磨混合后加入粘结剂溶液中,调节混合溶液的粘度为1500~8500mPa·s,得到活性材料浆料,其固含量为45~85%;
步骤2)、将活性材料浆料均匀涂覆在集流体上,60℃~120℃真空烘干压实后,即得到锂离子电池正极片或负极片。
隔离膜的制备:在聚烯烃薄膜两面均涂覆陶瓷颗粒得到复合隔离膜,涂覆过程所用的粘结剂为SBR,复合隔离膜厚度为12μm。
将上述正极片、隔离膜、负极片依次层叠后卷绕成裸电芯,将裸电芯用铝塑膜封装后注入电解液,最后经化成、容量等工序,制成锂离子电池。
实施例23
一种锂离子电池,包括正极片、负极片、位于正极片和负极片之间的隔离膜以及电解液,其中,在正极片和负极片中均含有实施例14的粘结剂。
其中,正极片或负极片的制备方法包括以下步骤:
步骤1)、将粘结剂溶于适量乙醇或去离子水中,得到粘结剂溶液;取适量活性材料粉体、碳纳米管研磨混合后加入粘结剂溶液中,调节混合溶液的粘度为1500~8500mPa·s,得到活性材料浆料,其固含量为45~85%;
步骤2)、将活性材料浆料均匀涂覆在集流体上,60℃~120℃真空烘干压实后,即得到锂离子电池正极片或负极片。
隔离膜的制备:在聚烯烃薄膜两面均涂覆陶瓷颗粒得到复合隔离膜,涂覆过程所用的粘结剂为PVDF,复合隔离膜厚度为12μm。
将上述正极片、隔离膜、负极片依次层叠后卷绕成裸电芯,将裸电芯用铝塑膜封装后注入电解液,最后经化成、容量等工序,制成锂离子电池。
实施例24
一种锂离子电池,包括正极片、负极片、位于正极片和负极片之间的隔离膜以及电解液,其中,在隔离膜中含有实施例15的粘结剂。
其中,正极片或负极片的制备方法包括以下步骤:
步骤1)、将粘结剂溶于适量乙醇或去离子水中,得到粘结剂溶液;取适量活性材料粉体、科琴黑研磨混合后加入粘结剂溶液中,调节混合溶液的粘度为1500~8500mPa·s,得到活性材料浆料,其固含量为45~85%;
步骤2)、将活性材料浆料均匀涂覆在集流体上,60℃~120℃真空烘干压实后,即得到锂离子电池正极片或负极片。
隔离膜的制备:在聚烯烃薄膜两面均涂覆陶瓷颗粒得到复合隔离膜,涂覆过程所用的粘结剂为实施例15的粘结剂,复合隔离膜厚度为12μm。
将上述正极片、隔离膜、负极片依次层叠后卷绕成裸电芯,将裸电芯用铝塑膜封装后注入电解液,最后经化成、容量等工序,制成锂离子电池。
实施例25
一种锂离子电池,包括正极片、负极片、位于正极片和负极片之间的隔离膜以及电解液,其中,在正极片、负极片和隔离膜中均含有实施例16的粘结剂。
其中,正极片或负极片的制备方法包括以下步骤:
步骤1)、将粘结剂溶于适量乙醇或去离子水中,得到粘结剂溶液;取适量活性材料粉体、石墨烯研磨混合后加入粘结剂溶液中,调节混合溶液的粘度为1500~8500mPa·s,得到活性材料浆料,其固含量为45~85%;
步骤2)、将活性材料浆料均匀涂覆在集流体上,60℃~120℃真空烘干压实后,即得到锂离子电池正极片或负极片。
隔离膜的制备:在聚烯烃薄膜两面均涂覆陶瓷颗粒得到复合隔离膜,涂覆过程所用的粘结剂为实施例16的粘结剂,复合隔离膜厚度为12μm。
将上述正极片、隔离膜、负极片依次层叠后卷绕成裸电芯,将裸电芯用铝塑膜封装后注入电解液,最后经化成、容量等工序,制成锂离子电池。
对比例1
与实施例21不同的是,正极片所用的粘结剂为PVDF,其余同实施例21,这里不在赘述。
对比例2
与实施例22不同的是,负极片所用的粘结剂为CMC,其余同实施例22,这里不在赘述。
对比例3
与实施例23不同的是,在正极片和负极片所用的粘结剂均为SBR,其余同
实施例23,这里不在赘述。
分别对实施例21~25和对比例1~3所制得的锂离子电池进行倍率放电性能和循环性能测试;
常温倍率放电性能测试:在常温0.5C倍率下对锂离子电池满充,恒压到0.05C,分别测试0.5C、1.0C、2.0C、4.0C的放电容量;
常温循环性能测试:在25℃下先以6C的恒定电流对锂离子电池充电至4.35V,再以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C,然后以1C的恒定电流对锂离子电池放电至3.0V,此为一个充放电循环过程,此次的放电容量为第一次循环的放电容量。静置半个小时后,将锂离子电池按上述方式进行循环充放电测试,记录500次循环的放电容量,并计算容量保持率;
测试结果见表1。
表1锂离子电池倍率放电性能和循环性能测试结果
由表1测试结果可知,相比于对比例1~3采用现有粘结剂的锂离子电池,本发明实施例21~25采用含锂盐支链的聚合物的粘结剂的锂离子电池,具有更加优异的倍率性能和循环性能;原因是本发明粘结剂的支链上含有-COOLi,能够解离出锂离子,使粘结剂在电场作用下变成了可导电的聚合物,其可以加速离子的传输速度,这样一方面提高了离子电导率,另一方面提高了大电流充放电下的电池容量和电池充放电循环的倍率性能;同时使用该粘结剂的锂离子电池的电化学性能稳定,不易随着电池充放电循环而降解,从而能够有效延长电池的使用寿命。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种锂离子电池用粘结剂,其特征在于:所述粘结剂包括含锂盐支链的聚合物,所述含锂盐支链的聚合物选自式(Ⅰ)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)中的至少一种,
其中,R1、R2各自独立的选自氢原子、卤素原子、氰基、羟基、C1-20烷基、C1-10芳香基、C1-10烷氧基、C1-10烷酰氧基或C1-10烷酰胺基;m为1~100的整数,n为50~2500的整数,X为0~50的整数。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用粘结剂,其特征在于:所述m为40~60的整数,所述n为500~1000的整数,所述X为0~20的整数。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池用粘结剂,其特征在于:所述粘结剂还包括羧甲基纤维素锂,所述羧甲基纤维素锂与所述含锂盐支链的聚合物的质量比为(0.1~0.5):(0.5~1)。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池用粘结剂,其特征在于:所述粘结剂的重均分子量为50~250万。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池用粘结剂,其特征在于:所述粘结剂的数均分子量为20~200万。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池用粘结剂,其特征在于:所述粘结剂的玻璃化转变温度为0~60℃。
7.一种锂离子电池,包括正极片、负极片、位于正极片和负极片之间的隔离膜以及电解液,其特征在于:在所述正极片、所述负极片和所述隔离膜中至少之一含有权利要求1~6任一项所述的粘结剂。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极片或所述负极片的制备方法包括以下步骤:
步骤1)、将粘结剂溶于适量乙醇或去离子水中,得到粘结剂溶液;取适量活性材料粉体、导电剂研磨混合后加入粘结剂溶液中,调节混合溶液的粘度,得到活性材料浆料;
步骤2)、将活性材料浆料均匀涂覆在集流体上,60℃~120℃真空烘干压实后,即得到锂离子电池正极片或负极片。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于:所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、乙炔黑、碳纳米管、碳纤维、科琴黑和石墨烯中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于:所述混合溶液的粘度为1500~8500mPa·s,固含量为45~85%。
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