CN112868117A - 用于锂可充电电池的阳极和包括该阳极的锂可充电电池 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于锂可充电电池的阳极和包括该阳极的锂可充电电池。具体地，根据本公开的一个实施方案，多个阳极活性材料层顺序地堆叠在阳极集流体上，并且在与阳极集流体直接接触的最内层中，应用聚烯烃类聚合物作为粘合剂，而在其它层中，应用非均相聚合物作为粘合剂。

Description

用于锂可充电电池的阳极和包括该阳极的锂可充电电池
技术领域
本申请要求于2019年9月24日提交的韩国专利申请No.10-2019-0117559的优先权，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。
本公开涉及一种用于锂可充电电池的阳极和包括该阳极的锂可充电电池。
背景技术
近来，随着锂可充电电池的应用领域从小型电子设备扩展到诸如汽车、电力存储设备等的大型设备，诸如高能量密度、低电阻和长寿命等的性能正在成为锂可充电电池的开发中的大问题。
特别地，不管锂可充电电池的应用领域如何，通常要求即使在重复使用之后也使容量降低最小化的长寿命性能，为了满足这种要求，正在进行各种研究。作为其中之一，已经尝试改善阳极的机械性能、电化学性能。
具体地，阳极包括形成在阳极集流体上的阳极活性材料层，并且在阳极活性材料层中，包含阳极活性材料、粘合剂、导电剂等，从而引起在充电过程中在阳极活性材料中储存锂离子和电子以及在放电过程中由阳极活性材料释放锂离子和电子的可逆电化学反应。
如果在阳极的可逆电化学反应的过程中用电解液浸渍阳极活性材料、粘合剂等，则阳极活性材料层膨胀并从阳极集流体上脱离下来，阳极的电阻增加，最终，锂可充电电池的容量逐渐降低。
因此，已经进行许多尝试，以通过组合迄今已知的粘合剂(例如，苯乙烯-丁二烯类聚合物、苯乙烯-丙烯酸类聚合物(styrene-acryl-based polymer)等)来改善阳极的性能并且抑制锂可充电电池的容量降低。
然而，迄今已知的粘合剂的组合在增加阳极的粘合力并同时降低电阻方面具有限制，因此，被认为不足以显著增加锂可充电电池的寿命。
发明内容
技术问题
本公开的一个目的是通过形成呈多层结构的阳极活性材料层，并且在各个层中应用不同的粘合剂，来有效地改善阳极性能，并最终使锂可充电电池的运行过程中的容量降低最小化。
技术方案
根据本公开的一个实施方案，将多个阳极活性材料层顺序地堆叠在阳极集流体上，并且在与阳极集流体直接接触的最内层中，应用聚烯烃类聚合物作为粘合剂，而在其它层中，应用非均相聚合物作为粘合剂。
有益效果
根据一个实施方案，通过应用对电解液具有小的膨胀并且与阳极集流体具有高粘合力的聚烯烃类聚合物作为最内层的粘合剂，可以有效地增加阳极集流体与最内层之间的粘合力，可以使包括它的阳极的电阻最小化，并且可以抑制锂可充电电池的运行过程中的容量降低。
另外，根据一个实施方案，可以应用能够在电阻、粘合力和与隔膜的界面等方面补偿聚烯烃类聚合物的非均相聚合物作为除了最内层之外的层的粘合剂，由此，可以预期更显著的协同作用。
具体实施方案
在整个说明书中，除非另外定义，否则“共聚”指嵌段共聚、无规共聚、接枝共聚、或交替共聚，并且“共聚物”指嵌段共聚物、无规共聚物、接枝共聚物、或交替共聚物。
附图以扩大的厚度示出，以使许多层和区域清晰。在整个说明书中，相似的部分由相同的附图标记表示。当陈述诸如层、膜、区域、板等的一个部分在另一部分之“上”或“上面”时，不仅一个部分可以“直接”在另一部分“上”，而且在它们之间还可以存在又一部分。相反，当陈述任意部分“直接在”另一部分“上”时，这表示在它们之间不存在又一部分。
下文中，将详细说明本公开的具体实施方案。然而，提出这些仅作为本公开的说明，本公开不限于此，并且本公开仅由下面描述的权利要求书来限定。
用于锂可充电电池的阳极粘合剂
根据本公开的一个实施方案，提供一种用于锂可充电电池的阳极，包括：阳极集流体；和顺序地堆叠在所述阳极集流体上的多个阳极活性材料层，其中，在所述多个阳极活性材料层中，与所述阳极集流体直接接触的最内层包含聚烯烃类聚合物作为粘合剂，而其它层包含非均相聚合物作为粘合剂。
通常，随着阳极活性材料的体积的反复收缩和膨胀，粘合剂的粘合力会减弱。
当粘合剂对电解液具有更高的亲和性时，这种现象会进一步恶化。当粘合剂对电解液具有更高的亲和性时，更多的电解液会浸渍在内部，并且会变得难以接受活性材料的体积变化。
另外，随着阳极中粘合剂的粘合力减弱，电阻会进一步增加，包括所述阳极的电池会劣化并且电解液会不可逆地被消耗。
最后，如果将对电解液具有高亲和性的粘合剂应用于阳极，则在电池的运行过程中阳极的粘合力会逐渐减弱，电阻会增加，电池性能会劣化，电解液会不可逆转地被消耗并且寿命会缩短。
因此，根据一个实施方案，通过应用对电解液没有亲和性的聚烯烃类聚合物作为最内层的粘合剂，在电解液浸渍过程中几乎不发生膨胀，并且即使在电池的运行过程中也可以保持高粘合力。
然而，与作为阳极粘合剂公知的苯乙烯-丙烯酸类粘合剂相比，聚烯烃类聚合物难以降低电池的内阻，并且与苯乙烯-丁二烯类粘合剂相比，难以实现高粘合性。
因此，在一个实施方案中，在最内层上进一步形成一个或多个阳极活性材料层，并且在除了最内层之外的每个层中应用能够在电阻、粘合力和与电解液的界面方面补偿聚烯烃类聚合物的非均相聚合物。
总之，根据一个实施方案，由于应用对电解液的膨胀小并且与阳极集流体的粘合力高的聚烯烃类聚合物作为最内层的粘合剂，因此，可以有效地增加阳极集流体与最内层之间的粘合力，可以使包含它的阳极的电阻最小化，并且可以抑制锂可充电电池的运行过程中的容量降低。
另外，根据一个实施方案，由于可以应用能够在电阻、粘合力和与电解液的界面方面补偿聚烯烃类聚合物的非均相聚合物作为除了最内层之外的层的粘合剂，因此，可以预期显著的协同作用。
将详细说明一个实施方案的阳极的结构、其中包含的组分和它的性能。
结构
在一个实施方案的阳极中，对堆叠的阳极活性材料层的数目没有具体地限制，只要将两层或更多层堆叠以形成多层结构即可。
然而，如果堆叠的阳极活性材料层的数目增加至大于4层，工艺会变得复杂并且生产成本会增加。因此，堆叠的阳极活性材料层的数目可以为2或3。
同时，一个实施方案的阳极可以是单面阳极，并且在这种情况下，阳极活性材料层可以仅包括在阳极集流体的一个面上。
另一方面，一个实施方案的阳极可以是两面阳极。
在一个实施方案的阳极中，各个阳极活性材料层主要包含阳极活性材料，并且还可以包含导电剂以提高导电性。
更具体地说明一个实施方案的阳极的结构，所述多个阳极活性材料层可以具有双层结构，包括：第一阳极活性材料层，该第一阳极活性材料层与所述阳极集流体的一个面或两个面接触，并且包含第一阳极活性材料、第一导电剂和聚烯烃类聚合物；和第二阳极活性材料层，该第二阳极活性材料层与所述第一阳极活性材料层的另一个面接触，并且包含第二阳极活性材料、第二导电剂和非均相聚合物。
另一方面，所述多个阳极活性材料层可以具有三层结构，还包括：第三阳极活性材料层，该第三阳极活性材料层与所述第二阳极活性材料层的另一个面接触，并且包含第三阳极活性材料、第三导电剂和非均相聚合物。
在多个阳极活性材料层中，在每个阳极活性材料层中除了粘合剂之外的材料(即，阳极活性材料、导电剂等)可以相同或不同。例如，所有第一至第三阳极活性材料可以相同，它们中的两个可以相同并且可以仅一个不同，或者它们中的三个可以不同。第一至第三导电剂为相同的方式。下面将描述各个材料的具体实例。
最内层的粘合剂：聚烯烃类聚合物
首先，在构成一个实施方案的阳极的材料中，将说明作为最内层的粘合剂被包含的聚烯烃类聚合物。
作为所述聚烯烃类聚合物，可以使用本领域中已知的聚烯烃类聚合物，并且没有具体地限制，只要它是可商购的并且在本领域中容易获得即可。
相反，所述聚烯烃类聚合物可以是通过在特定的分散介质中使特定单体聚合而制备的聚合物，例如，它可以来自通过以下方式制备的组合物：(1)进行(甲基)丙烯酸酯类单体与聚烯烃类单体的自由基聚合以制备酸改性的聚烯烃类树脂，(2)进行与高亲水性聚环氧乙烷(PEO)或聚环氧丙烷(PPO)的缩合反应以制备具有增强的亲水性的酸改性的聚烯烃类树脂，(3)中和所述具有增强的亲水性的酸改性的聚烯烃类树脂，和(4)加入水作为分散介质以使所述具有增强的亲水性的酸改性的聚烯烃类树脂成为粒状。
根据上述制备方法，可以得到其中“粒状”聚烯烃类聚合物分散在水的分散介质中的“水分散组合物”。如果使用“水分散组合物”作为“阳极粘合剂组合物”代替常规粘合剂来制备阳极，则在制备过程的后面部分中的干燥过程中可以蒸发并除去分散介质水，并且在最终的阳极活性材料层中可以仅保留聚烯烃聚合物粒子。
然而，上述制备方法仅是一个实例，并且根据本领域的公知常识，可以制备一种聚合物，包含：聚烯烃类重复单元；(甲基)丙烯酸酯类重复单元；和聚环氧烷类重复单元，并且可以用作最内层的粘合剂。
由于基于直链聚烯烃类重复单元并且不包含二烯类重复单元，因此，通常形成直链形状，并且可以在聚合过程中使用溶剂来得到目标聚合物，并且可以在不加入乳化剂(即，表面活性剂)的情况下表现出优异的分散性。此外，由于直链结构，即使在制备过程中使用四氢呋喃，也不进行聚合物的膨胀或胶凝，因此，可以抑制锂离子电池的体积膨胀，可以防止每体积的能量密度降低，并且可以使内阻的增加最小化。
任选地，所述聚烯烃类聚合物还可以包含不饱和羧酸类重复单元，例如，(甲基)丙烯酸酯类重复单元和聚环氧烷类重复单元。
在这种情况下，部分或全部的聚烯烃类重复单元被(甲基)丙烯酸酯类的重复单元酸改性，并且部分或全部的(甲基)丙烯酸酯类的重复单元与聚环氧烷类重复单元缩聚，由此，通常形成稳定的直链结构。
另外，尽管聚烯烃类重复单元是非极性的且是疏水性的，但是(甲基)丙烯酸酯类重复单元是极性的，并且聚环氧烷类重复单元是极性的且是高度亲水性的。
因此，可以确保在一个实施方案的阳极粘合剂组合物中的分散性、阳极制备过程的稳定性等。此外，由于(甲基)丙烯酸酯类重复单元表现出的极性，共聚物粒子可以表现出对阳极活性材料的表面和阳极集流体的表面的强粘合性，从而有助于改善锂离子电池寿命，并且同时，抑制锂离子电池的内阻增加。
同时，所述聚烯烃类聚合物的重均分子量可以为50,000g/mol至300,000g/mol，具体地为100,000g/mol至250,000g/mol。如果聚合物的重均分子量小于50,000g/mol，则不能表现出足够的机械强度，由此，粘合性和电化学寿命特性会劣化，而如果聚合物的重均分子量大于300,000g/mol，则水分散性会迅速降低，由此，不能形成稳定的水分散粒子。
基于100重量份的聚烯烃类重复单元，所述聚烯烃类聚合物可以包含2重量份至30重量份，具体地为5重量份至20重量份的(甲基)丙烯酸酯类重复单元，和1重量份至10重量份，具体地为3重量份至7重量份的聚环氧乙烷(PEO)或聚环氧丙烷(PPO)类重复单元。
在这些范围内，可以制备具有小的对电解液的膨胀和优异的对阳极集流体和阳极活性材料的粘合性、并且使电池的内阻的增加最小化的共聚物粒子。然而，这些范围仅是示例，并且上述实施方案不限于此。
任选地，基于100重量份的聚烯烃类重复单元，所述聚烯烃类聚合物可以包含10重量份至70重量份的(甲基)丙烯酸酯类重复单元。在这种情况下，可以进一步增加共聚物粒子的极性，但是上述实施方案不限于此。
同时，在如上所述的聚烯烃类聚合物的制备过程中，(3)中和具有增加的亲水性的酸改性的聚烯烃类树脂的步骤可以包括将具有增加的亲水性的酸改性的聚烯烃类树脂溶解在温度为65℃以上的四氢呋喃中，然后，逐步加入碱性化合物进行中和。
根据所述碱性化合物的引入量，可以控制最终得到的水分散组合物中共聚物粒子的平均粒径。具体地，基于100重量份的具有增加的亲水性的酸改性的聚烯烃类树脂，其引入量可以为1重量份至10重量份，具体地为1重量份至5重量份，由此，可以确认，当用粒度分析仪(Nicomp)分析最终得到的水分散组合物中的共聚物粒子时，平均粒径为100nm至300nm，具体地为150nm以上且为250nm以下。
如果共聚物粒子的平均粒径大于300nm，则会难以在水中稳定分散，而如果小于100nm，则阳极粘合性会劣化，从而对包括它的锂离子电池的电化学寿命特性产生不利影响。
除了最内层之外的阳极活性材料层的粘合剂：与所述聚烯烃类聚合物不同种类的 聚合物
在一个实施方案的阳极中，对在多个阳极活性材料层中除了最内层之外的层中用作粘合剂的非均相聚合物没有具体地限制，只要它是与所述聚烯烃类聚合物不同种类的聚合物即可。
例如，在除了最内层之外的层中可以应用公知的苯乙烯-丁二烯类聚合物、苯乙烯-丙烯酸类聚合物、或它们的混合物作为粘合剂。
通常，已知与苯乙烯-丙烯酸类聚合物相比，苯乙烯-丁二烯类聚合物具有优异的粘合性和对电解液的小的膨胀，但是具有高电阻，相反，与苯乙烯-丁二烯类聚合物相比，苯乙烯-丙烯酸类聚合物具有低电阻，但是具有低粘合性和对电解液的大的膨胀。
这样，公知的粘合剂各自具有优点和缺点，但是根据一个实施方案，应用聚烯烃类聚合物作为最内层的粘合剂，以确保最内层-阳极集流体之间的足够的粘合力以及低电阻，并且在它上面的层中应用公知的粘合剂，从而与隔膜形成稳定的界面。
各个阳极活性材料层的阳极活性材料和导电剂
如上所述，在所述多个阳极活性材料层中，在每个阳极活性材料层中除了粘合剂之外的材料(即，阳极活性材料、导电剂等)可以相同或不同。此外，除了粘合剂之外，对每个阳极活性材料层中包含的材料没有具体地限制。
具体地，在一个实施方案的阳极中，各个阳极活性材料层独立地包含能够可逆地嵌入/脱嵌锂离子的材料、锂金属、锂金属的合金、能够掺杂和去掺杂锂的材料、或过渡金属氧化物。
作为所述能够可逆地嵌入/脱嵌锂离子的材料，可以使用在锂离子可充电电池中通常使用的任意碳质阳极活性材料，并且其代表性实例可以包括结晶碳、非晶碳或它们的组合。所述结晶碳的实例可以包括石墨，如无定形、板状、薄片状、球形或纤维型天然石墨或人造石墨，所述非晶碳的实例可以包括软碳(低温焙烧碳)或硬碳、中间相沥青碳化物、焙烧焦炭等。
作为所述锂金属的合金，可以使用锂与金属如Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Si、Sb、Pb、In、Zn、Ba、Ra、Ge、Al或Sn的合金。
作为所述能够掺杂和去掺杂锂的材料，可以提出Si、SiOx(0＜x＜2)、Si-C复合材料、Si-Q合金(Q是碱金属、碱土金属、第13至16族元素、过渡金属、稀土元素或它们的组合，并且不是Si)、Sn、SnO2、Sn-C复合材料、Sn-R(R是碱金属、碱土金属、第13至16族元素、过渡金属、稀土元素或它们的组合，并且不是Si)等。作为Q和R的具体元素，可以提出R、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Ti、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po或它们的组合。
作为所述过渡金属氧化物，可以提出钒氧化物、锂钒氧化物等。
例如，各个阳极活性材料层可以独立地包含选自人造石墨、天然石墨、软碳、硬碳、或它们的混合物中的至少一种碳质阳极活性材料。
同时，所述阳极活性材料层还可以包含导电剂。导电剂用于向电极提供导电性，可以使用在电池中不引起化学变化的任意电子导电材料，例如，可以使用包含碳质材料如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维等；金属材料如铜、镍、铝、银等的金属粉末或金属纤维；导电聚合物如聚亚苯基衍生物；或它们的混合物的导电材料。
例如，各个阳极活性材料可以独立地包含选自乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳纤维或它们的混合物中的至少一种碳质导电剂。
各个阳极活性材料层中包含的材料的含量
在一个实施方案中，各个阳极活性材料层中包含的材料可以以本领域中已知的含量使用。然而，考虑到各个阳极活性材料层中包含的粘合剂的性能，也可以控制各个层中包含的粘合剂的含量、全部阳极活性材料层中最内层中的含量等。
例如，基于最内层的总重量(100重量％)，聚烯烃类聚合物的含量可以调节为0.5重量％以上、1.0重量％以上、或1.5重量％以上，且为5.0重量％以下、4.0重量％以下、或3.0重量％以下。
另外，基于包含非均相聚合物的阳极活性材料层的总重量(100重量％)，非均相聚合物的含量可以调节为0.5重量％以上、1.0重量％以上、或1.5重量％以上，且为4.0重量％以下、3.5重量％以下、或3.0重量％以下。
另外，基于所述多个阳极活性材料层的总重量(100重量％)，最内层的重量可以调节为30重量％以上、32重量％以上、34重量％以上、36重量％以上、或38重量％以上，且为80重量％以下、78重量％以下、76重量％以下、74重量％以下、或72重量％以下。
例如，当所述多个阳极活性材料层具有两层结构时，最内层的负载量可以为2mg/cm2至14mg/cm2，并且第二阳极活性材料层的负载量可以为2mg/cm2至14mg/cm2，阳极集流体的每一个面。
然而，上述含量范围仅是示例，并且可以通过粘合剂的构造、阳极活性材料层中包含的其它材料等来改变含量范围，并且不限于此。
同时，如上所述，一个实施方案的阳极可以表现出优异的粘合性。
例如，在下面描述的实施例中，当将设置在阳极中的阳极集流体的另一个面上的阳极活性材料层粘附至玻璃基板，并且在20℃至30℃的温度下以1mm/min至10mm/min的剥离速度和180°的剥离角牵拉阳极时，阳极活性材料层与玻璃基板的剥离强度测量为7gf/cm以上且为150gf/cm以下，例如，为10gf/cm以上且为100gf/cm以下。
然而，阳极粘合性的测量值可以通过粘合剂的构造以及阳极活性材料层中包含的其它材料等来改变，并且不限于此。
制备方法
对一个实施方案的阳极的制备方法没有具体地限制。
例如，可以制备包含阳极活性材料和导电剂的许多不含粘合剂的浆料，然后，可以将粘合剂组合物与各个不含粘合剂的浆料混合。可以向各个不含粘合剂的浆料中加入增稠剂如羧甲基纤维素，并且对加入量没有具体地限制。
其中，作为所述粘合剂组合物，可以通过上述方法制备聚烯烃类聚合物组合物。单独地，可以通过公知方法制备包含苯乙烯-丁二烯类聚合物、苯乙烯-丙烯酸类聚合物、或它们的混合物的胶乳。
如果将不含粘合剂的浆料与聚烯烃类聚合物组合物混合，则可以形成用于形成最内层(即，第一阳极活性材料层)的浆料，而如果将不含粘合剂的浆料与包含苯乙烯-丁二烯类聚合物、苯乙烯-丙烯酸类聚合物、或它们的混合物的胶乳混合，则可以形成用于形成除了最内层之外的阳极活性材料层(即，第二阳极活性材料层、第三阳极活性材料层等)的浆料。
之后，通过公知方法，可以将所述用于形成最内层的浆料涂覆在阳极集流体上，然后，可以将所述用于形成除了最内层之外的阳极活性材料层的浆料涂覆两次或更多次，然后，干燥和轧制。
其中，在用于形成相邻的阳极活性材料层的涂覆工艺之间可以包括干燥工艺，以制备在相邻的阳极活性材料层之间清晰地形成边界的阳极。
相反，在用于形成相邻的阳极活性材料层的涂覆工艺之间不包括干燥工艺的情况下，可以制备在相邻的阳极活性材料层之间的界面处形成混合层的阳极。
尽管在下面描述的一个实施方案中根据工艺效率选择了后者(分批干燥)，但是不管干燥方法如何，电池运行过程中的效果几乎相同，因此，对干燥方法没有具体地限制。
锂可充电电池
根据本公开的另一实施方案，提供一种锂可充电电池，包括：上述实施方案的阳极；电解液；和阴极。
上述实施方案的阳极可以有效地增加阳极集流体与最内层之间的粘合力，并且使包括它的阳极的电阻最小化，从而抑制包括它的锂可充电电池在运行过程中的容量降低。
另外，在上述实施方案的阳极中，可以应用在电阻、粘合力、与隔膜的界面等方面补偿聚烯烃类聚合物的非均相聚合物作为除了最内层之外的层的粘合剂，由此，可以预期更显著的协同作用。
如上所述，包括上述实施方案的阳极的锂可充电电池可以表现出低电阻，并且在长期运行过程中容量降低最小化。
下文中，将省略与上面重复的说明，并且将详细说明上述实施方案的阳极和锂离子电池。
一个实施方案的锂可充电电池还可以包括在阴极与阳极之间的隔膜。
锂可充电电池根据使用的形状可以分为圆柱型、棱柱型、硬币型、袋型等，并且根据尺寸可以分为体型和薄膜型。电池的结构和制造方法在本领域中是公知的，因此，将最简化地说明。
首先，所述阳极包括阳极集流体和形成在所述阳极集流体上的阳极活性材料层，其中，如上所述，所述阳极活性材料层可以具有多层结构。
另外，作为所述阳极集流体，可以使用选自铜箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜、导电金属涂覆的聚合物基板、和它们的组合中的一种。
同时，所述阴极包括集流体和形成在所述集流体上的阴极活性材料层。作为所述阴极活性材料，可以使用能够可逆地嵌入和脱嵌锂的化合物(锂化嵌入化合物)。具体地，可以使用选自钴、锰、镍和它们的组合的金属与锂的一种或多种复合氧化物。更具体地，可以使用由下面化学式中的任意一种表示的化合物。
LiaA1-bXbD2(0.90≤a≤1.8,0≤b≤0.5)；LiaA1-bXbO2-cDc(0.90≤a≤1.8,0≤b≤0.5,0≤c≤0.05)；LiE1-bXbO2-cDc(0≤b≤0.5,0≤c≤0.05)；LiE2-bXbO4-cDc(0≤b≤0.5,0≤c≤0.05)；LiaNi1-b-cCobXcDα(0.90≤a≤1.8,0≤b≤0.5,0≤c≤0.05,0<α≤2)；LiaNi1-b- cCobXcO2-αTα(0.90≤a≤1.8,0≤b≤0.5,0≤c≤0.05,0<α<2)；LiaNi1-b-cCobXcO2-αT2(0.90≤a≤1.8,0≤b≤0.5,0≤c≤0.05,0<α<2)；LiaNi1-b-cMnbXcDα(0.90≤a≤1.8,0≤b≤0.5,0≤c≤0.05,0<α≤2)；LiaNi1-b-cMnbXcO2-αTα(0.90≤a≤1.8,0≤b≤0.5,0≤c≤0.05,0<α<2)；LiaNi1-b-cMnbXcO2-αT2(0.90≤a≤1.8,0≤b≤0.5,0≤c≤0.05,0<α<2)；LiaNibEcGdO2(0.90≤a≤1.8,0≤b≤0.9,0≤c≤0.5,0.001≤d≤0.1)；LiaNibCocMndGeO2(0.90≤a≤1.8,0≤b≤0.9,0≤c≤0.5,0≤d≤0.5,0.001≤e≤0.1)；LiaNiGbO2(0.90≤a≤1.8,0.001≤b≤0.1)；LiaCoGbO2(0.90≤a≤1.8,0.001≤b≤0.1)；LiaMnGbO2(0.90≤a≤1.8,0.001≤b≤0.1)；LiaMn2GbO4(0.90≤a≤1.8,0.001≤b≤0.1)；LiaMnGbPO4(0.90≤a≤1.8,0.001≤b≤0.1)；QO2；QS2；LiQS2；V2O5；LiV2O5；LiZO2；LiNiVO4；Li(3-f)J2(PO4)3(0≤f≤2)；Li(3-f)Fe2(PO4)3(0≤f≤2)；LiFePO4
在所述化学式中，A选自Ni、Co、Mn和它们的组合；X选自Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素和它们的组合；D选自O、F、S、P和它们的组合；E选自Co、Mn和它们的组合；T选自F、S、P和它们的组合；G选自Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V和它们的组合；Q选自Ti、Mo、Mn和它们的组合；Z选自Cr、V、Fe、Sc、Y和它们的组合；J选自V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu和它们的组合。
也可以使用表面上具有涂层的化合物，或者可以将上述化合物与具有涂层的化合物组合使用。涂层可以包含选自涂层元素的氧化物、涂层元素的氢氧化物、涂层元素的羟基氧化物、涂层元素的氧碳酸盐和涂层元素的羟基碳酸盐中的至少一种涂层元素化合物。构成涂层的化合物可以是无定形的或结晶的。作为涂层中包含的涂层元素，可以使用Mg、Al、Co、K、Na、Ca、Si、Ti、V、Sn、Ge、Ga、B、As、Zr或它们的混合物。作为形成涂层的方法，可以使用任意涂覆方法，只要它使用上述化合物中的这些元素进行涂覆而没有不利地影响阴极活性材料的性能(例如，喷涂、浸渍等)即可，这对于本领域普通技术人员来说是容易理解的，并且将省略详细说明。
所述阴极活性材料层包含阴极粘合剂和导电剂。
所述阴极粘合剂用于将阴极活性材料粒子彼此充分粘合，或者将阴极活性材料充分粘附至集流体，作为所述阴极粘合剂，如上所述，可以使用包含含有重复单元8和9的共聚物的用于锂可充电电池的粘合剂。
作为所述阴极粘合剂，也可以使用聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰纤维素、聚氯乙烯、羧化聚氯乙烯、聚氟乙烯、包含环氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸酯化丁苯橡胶、环氧树脂、尼龙等，但是不限于此。
所述导电剂用于向电极提供导电性，可以使用在电池中不引起化学变化的任意电子导电材料，例如，可以使用天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维；铜、镍、铝、银等的金属粉末，并且可以使用一种或多种导电材料如聚亚苯基衍生物。
另外，作为所述集流体，可以使用Al，但是不限于此。
可以通过在溶剂中混合活性材料、导电剂和粘合剂来制备活性材料浆料，并将该组合物涂覆在集流体上来分别制备阳极和阴极。电极的制造方法是本领域中公知的，并且本文中将省略详细说明。作为所述溶剂，可以使用N-甲基吡咯烷酮等，但是不限于此。
同时，所述锂可充电电池可以是非水电解液可充电电池，其中，所述非水电解液可以包含非水有机溶剂和锂盐。
所述非水有机溶剂充当介质，在该介质中，参与电池的电化学反应的离子可以移动。
另外，如上所述，在阳极与阴极之间可以存在隔膜。作为所述隔膜，可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯或它们的多层，并且也可以使用混合多层，如聚乙烯/聚丙烯两层隔膜、聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层隔膜等。
下文中，将描述本公开的优选实施例。然而，这些实施例仅是优选实施例，并且本公开不限于此。
制备实施例1：聚烯烃类聚合物组合物和包含它的阳极活性材料浆料
(1)制备粘合剂组合物
1)制备酸改性的聚烯烃树脂
在氮气气氛下，在配备有搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的1000mL的4颈烧瓶中，将250g的聚烯烃类树脂(聚丙烯均聚物，Tm为160℃，重均分子量为100,000)、25g的马来酸酐、37.5g的(甲基)丙烯酸酯和300g的甲苯在110℃下加热并溶解3小时。
在将4颈烧瓶中的温度保持在110℃以上的同时，通过滴液漏斗逐步引入5g的自由基聚合引发剂过氧化二异丙苯。之后，使反应混合物再反应大于5小时，以使自由基聚合反应可以完全进行。
反应结束之后，将产物冷却至室温，然后，引入到大量丙酮中以析出酸改性的聚烯烃类树脂。将由此得到的酸改性的聚烯烃类树脂用丙酮洗涤数次以完全除去未反应的物质。之后，在50℃以上的温度下在减压干燥器中进行减压干燥。
2)制备具有增强的亲水性的酸改性的聚烯烃树脂
将50g的酸改性的聚烯烃类树脂引入到配备有搅拌器、温度计和压力计的500mL的高压反应器中，并向其中引入100mL的甲苯、2.5g的聚环氧乙烷(分子量为400)、0.25g的对甲苯磺酸一水合物和0.025g的氢醌，并将混合物加热至155℃下保持15小时，由此进行缩聚。将得到的聚合物冷却至室温之后，用2.5g的K2CO3中和，并用丙酮洗涤数次，然后，在减压下干燥以得到具有增强的亲水性的酸改性的聚烯烃树脂。
3)中和具有增强的亲水性的酸改性的聚烯烃树脂
在配备有回流冷凝器和温度计的1000mL的3颈烧瓶中，在70℃下用20g的四氢呋喃将40g的具有增强的亲水性的酸改性的聚烯烃树脂完全溶解保持大于1小时，并且逐步加入1.2g的作为碱性化合物的N,N-二甲基乙醇胺以进行中和。
4)制备聚烯烃类树脂粒子的水分散组合物
在完全加入1.2g的N,N-二甲基乙醇胺之后，在保持3颈烧瓶内部的温度为70℃的同时，逐步引入200g的水，以得到聚烯烃类树脂粒子的水分散组合物，将其用作制备实施例1的粘合剂组合物。
在制备实施例1的粘合剂组合物中，通过粒度分析仪(Nicomp)测量的聚烯烃类树脂粒子的平均粒径(D50)为110nm，通过GPC测量的重均分子量为200,000g/mol。
(2)制备阳极活性材料浆料
使用100g的羧甲基纤维素的水溶液(固体含量：1.0重量％)作为增稠剂，使用1.5g的乙炔黑作为导电剂，并将混合物搅拌1小时以制备导电剂分散体。
向导电剂分散体中引入95g的阳极活性材料人造石墨(D50：20μm)和20g的蒸馏水，并且搅拌1小时以制备不含粘合剂的浆料。
向不含粘合剂的浆料中引入制备实施例1的粘合剂组合物(固体含量：20重量％，12.5g)，并且搅拌30分钟，得到制备实施例1的阳极活性材料浆料。
制备实施例2：苯乙烯-丁二烯类粘合剂组合物和包含它的阳极活性材料浆料
(1)制备粘合剂组合物
将具有重量比为60:40(苯乙烯：丁二烯)的苯乙烯单元与丁二烯单元的苯乙烯-丁二烯共聚物粒子分散在水中以制备固体含量为40重量％(6.25g)的胶乳，将其用作制备实施例2的粘合剂组合物。
(2)制备阳极活性材料浆料
通过与制备实施例1相同的方法制备不含粘合剂的浆料。
之后，向不含粘合剂的浆料中引入制备实施例2的粘合剂组合物(固体含量：40重量％，6.25g)，并且搅拌30分钟，得到制备实施例2的阳极活性材料浆料。
制备实施例3：苯乙烯-丙烯酸类粘合剂组合物和包含它的阳极活性材料浆料
(1)制备粘合剂组合物
将具有重量比为40:60(苯乙烯：丙烯酸类)的苯乙烯单元与丙烯酸类单元的苯乙烯-丙烯酸类共聚物粒子分散在水中以制备固体含量为40重量％(6.25g)的胶乳，将其用作制备实施例3的粘合剂组合物。
(2)制备阳极活性材料浆料
通过与制备实施例1相同的方法制备不含粘合剂的浆料。
之后，向不含粘合剂的浆料中引入制备实施例3的粘合剂组合物(固体含量：40重量％，6.25g)，并且搅拌30分钟，得到制备实施例3的阳极活性材料浆料。
制备实施例4：苯乙烯-丁二烯和苯乙烯-丙烯酸类混合粘合剂组合物和包含它的 阳极活性材料浆料
(1)制备粘合剂组合物
将40重量％(3.125g)的制备实施例2的苯乙烯-丁二烯类粘合剂和40重量％(3.125g)的制备实施例3的苯乙烯-丙烯酸类粘合剂混合并且用作制备实施例4的粘合剂组合物。
(2)制备阳极活性材料浆料
通过与制备实施例1相同的方法制备不含粘合剂的浆料。
之后，向不含粘合剂的浆料中引入制备实施例4的粘合剂组合物(固体含量：40重量％，6.25g)，并且搅拌30分钟，得到制备实施例4的阳极活性材料浆料。
实施例1
(1)制备阳极
在阳极集流体的两个面上分别形成两层结构的阳极活性材料层，并且在每一个面上，在与阳极集流体直接接触的第一阳极活性材料层中包含聚烯烃类聚合物，在位于第一阳极活性材料层上的第二阳极活性材料层中包含苯乙烯-丁二烯类粘合剂。
具体地，使用厚度为10μm的铜箔作为阳极集流体。在阳极集流体的两个面上，使用逗号涂布机(每一个面的涂覆量：5mg/cm2)分别涂覆制备实施例1的阳极活性材料浆料，然后，在80℃的烘箱中热风干燥10分钟以形成第一阳极活性材料层。
在第一阳极活性材料层的两个面上，使用逗号涂布机(每一个面的涂覆量：5mg/cm2)分别涂覆制备实施例2的阳极活性材料浆料，然后，在80℃的烘箱中热风干燥10分钟以形成第二阳极活性材料层。
这样，在阳极集流体的两个面上分别形成第一阳极活性材料层和第二活性材料层，然后，轧制至总厚度为140μm，以得到实施例1的阳极。
(2)制备锂离子电池
作为阴极活性材料，使用92g的Li1.03Ni0.6Co0.6Mn0.2O2和4.0g的乙炔黑，并且使用40g(10％固体含量)的聚偏二氟乙烯(PVdF)作为粘合剂，并将它们在NMP溶剂中搅拌1小时，以制备阴极活性材料浆料组合物，使得总固体含量变为70重量％。
制备厚度为20μm的铝箔并且用作阴极集流体，使用逗号涂布机将阴极活性材料浆料组合物以每一个面19.0mg/cm2的负载量涂覆在阴极集流体的两个面上，然后，在80℃的烘箱中热风干燥10分钟，并且轧制至总厚度为140μm。由此，得到实施例1的阴极。
在实施例1的阳极与阴极之间插入隔膜以进行组装，然后，注入电解液，并通过本领域中公知的方法完成锂离子电池。
作为所述电解液，使用以下电解液：通过将LiPF6溶解在碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)和碳酸二乙酯(DEC)(EC:PC:DEC的重量比＝3:2:5)的混合溶剂中至浓度为1.3M而制备，并且基于电解液的总重量，加入含量为10重量％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
实施例2
(1)制备阳极
在阳极集流体的两个面上分别形成两层结构的阳极活性材料层，并且在每一个面上，在与阳极集流体直接接触的第一阳极活性材料层中包含聚烯烃类聚合物，在位于第一阳极活性材料层上的第二阳极活性材料层中包含苯乙烯-丙烯酸类粘合剂。
除了使用制备实施例3的阳极活性材料浆料代替在实施例1中用于形成第二阳极活性材料层的制备实施例2的阳极活性材料浆料之外，通过与实施例1相同的方法得到实施例2的阳极。
(2)制备锂离子电池
除了使用实施例2的阳极代替实施例1的阳极之外，通过与实施例1相同的方法制备实施例2的锂离子电池。
实施例3
(1)制备阳极
在阳极集流体的两个面上分别形成两层结构的阳极活性材料层，并且在每一个面上，在与阳极集流体直接接触的第一阳极活性材料层中包含聚烯烃类聚合物，在位于第一阳极活性材料层上的第二阳极活性材料层中包含苯乙烯-丁二烯和苯乙烯-丙烯酸类混合粘合剂。
除了使用制备实施例4的阳极活性材料浆料代替在实施例1中用于形成的第二阳极活性材料层的制备实施例2的阳极活性材料浆料之外，通过与实施例1相同的方法得到实施例3的阳极。
(2)制备锂离子电池
除了使用实施例3的阳极代替实施例1的阳极之外，通过与实施例1相同的方法制备实施例3的锂离子电池。
实施例4
(1)制备阳极
在阳极集流体的两个面上分别形成三层结构的阳极活性材料层，并且在每一个面上，在与阳极集流体直接接触的第一阳极活性材料层中包含聚烯烃类聚合物，在位于第一阳极活性材料层上的第二阳极活性材料层中包含苯乙烯-丁二烯类粘合剂，并且在位于第二阳极活性材料层上的第三阳极活性材料层中包含苯乙烯-丙烯酸类粘合剂。
除了以4mg/cm2的负载量使用实施例1的第一阳极活性材料层作为第一活性材料层，以3mg/cm2的负载量使用实施例1的第二阳极活性材料层作为第二阳极活性材料层，并且以3mg/cm2的负载量使用实施例2的第二阳极活性材料层作为第三阳极活性材料层之外，通过与实施例1相同的方法得到实施例4的阳极。
(2)制备锂离子电池
除了使用实施例4的阳极代替实施例1的阳极之外，通过与实施例1相同的方法制备实施例4的锂离子电池。
实施例5
(1)制备阳极
在阳极集流体的两个面上分别形成三层结构的阳极活性材料层，并且在每一个面上，在与阳极集流体直接接触的第一阳极活性材料层中包含聚烯烃类聚合物，在位于第一阳极活性材料层上的第二阳极活性材料层中包含苯乙烯-丙烯酸类粘合剂，并且在位于第二阳极活性材料层上的第三阳极活性材料层中包含苯乙烯-丁二烯类粘合剂。
除了以4mg/cm2的负载量使用实施例1的第一阳极活性材料层作为第一活性材料层，以3mg/cm2的负载量使用实施例2的第二阳极活性材料层作为第二阳极活性材料层，并且以3mg/cm2的负载量使用实施例1的第二阳极活性材料层作为第三阳极活性材料层之外，通过与实施例1相同的方法得到实施例5的阳极。
(2)制备锂离子电池
除了使用实施例5的阳极代替实施例1的阳极之外，通过与实施例1相同的方法制备实施例5的锂离子电池。
比较例1
(1)制备阳极
在阳极集流体的两个面上分别形成单层结构的阳极活性材料层，并且在阳极活性材料层中包含苯乙烯-丁二烯类粘合剂。
具体地，使用厚度为10μm的铜箔作为阳极集流体，并且在阳极集流体的两个面上，使用逗号涂布机(每一个面的涂覆量：10mg/cm2)分别涂覆制备实施例2的阳极活性材料浆料，然后，在80℃的烘箱中热风干燥10分钟以形成第一阳极活性材料层。
这样，在阳极集流体的两个面上分别形成单层的阳极活性材料层，然后，轧制至总厚度为140μm，得到比较例1的阳极。
(2)制备锂离子电池
除了使用比较例1的阳极代替实施例1的阳极之外，通过与实施例1相同的方法制备比较例1的锂离子电池。
比较例2
(1)制备阳极
在阳极集流体的两个面上分别形成单层结构的阳极活性材料层，并且在阳极活性材料层中包含苯乙烯-丙烯酸类粘合剂。
除了使用制备实施例3的阳极活性材料浆料代替在比较例1中用于形成第一阳极活性材料层的制备实施例2的阳极活性材料浆料之外，通过与比较例1相同的方法得到比较例2的阳极。
(2)制备锂离子电池
除了使用比较例2的阳极代替比较例1的阳极之外，通过与比较例1相同的方法制备比较例2的锂离子电池。
比较例3
(1)制备阳极
在阳极集流体的两个面上分别形成两层结构的阳极活性材料层，并且在每一个面上，在与阳极集流体直接接触的第一阳极活性材料层中包含苯乙烯-丁二烯类粘合剂，并且在位于第一阳极活性材料上的第二阳极活性材料层中包含苯乙烯-丙烯酸类粘合剂。
除了使用制备实施例2的阳极活性材料浆料代替在实施例1中用于形成第一阳极活性材料层的制备实施例1的阳极活性材料浆料，并且使用制备实施例3的阳极活性材料浆料代替在实施例1中用于形成第二阳极活性材料层的制备实施例2的阳极活性材料浆料之外，通过与实施例1相同的方法得到比较例3的阳极。
(2)制备锂离子电池
除了使用比较例3的阳极代替比较例1的阳极之外，通过与比较例1相同的方法制备比较例3的锂离子电池。
比较例4
(1)制备阳极
在阳极集流体的两个面上分别形成单层结构的阳极活性材料层，并且在阳极活性材料层中包含聚烯烃类粘合剂。
除了使用制备实施例1的阳极活性材料浆料代替在比较例1中用于形成第一阳极活性材料层的制备实施例2的阳极活性材料浆料之外，通过与比较例1相同的方法得到比较例4的阳极。
(2)制备锂离子电池
除了使用比较例4的阳极代替比较例1的阳极之外，通过与比较例1相同的方法制备比较例4的锂离子电池。
比较例5
在阳极集流体的两个面上分别形成两层结构的阳极活性材料层，并且在每一个面上，在与阳极集流体直接接触的第一阳极活性材料层和设置在第一阳极活性材料上的第二阳极活性材料层两者中均包含聚烯烃类粘合剂，但是含量不同。
为了形成具有不同的粘合剂含量的活性材料层，单独制备与制备实施例1不同的包含聚烯烃粘合剂的浆料。
向制备实施例1的导电剂分散体中引入96g的人造石墨作为阳极活性材料，并且引入20g的蒸馏水，然后，将溶液搅拌1小时以制备不含粘合剂的浆料。
向该不含粘合剂的浆料中引入制备实施例1的粘合剂组合物(固体含量：20重量％，7.5g)，并且搅拌30分钟以得到单独的阳极活性材料浆料。
除了使用单独的阳极活性材料浆料代替在实施例1中用于形成第二阳极活性材料层的制备实施例2的阳极活性材料浆料之外，通过与实施例1相同的方法得到比较例5的阳极。
(2)制备锂离子电池
除了使用比较例5的阳极代替比较例1的阳极之外，通过与比较例1相同的方法制备比较例5的锂离子电池。
实验例1
实施例1至实施例5和比较例1至比较例5如下评价，结果报告在下面表1中。
阳极粘合性：在25℃的恒温室中，将各个阳极的阳极活性材料层粘附至玻璃基板，并且当以5mm/min的剥离速度和180°的剥离角度牵拉阳极时，测量阳极的阳极活性材料层与玻璃基板的剥离强度。
电池的初始放电电阻：在25℃的恒温室中，从各个锂离子电池的SOC(充电状态)为50％时的状态开始，报告在150A放电10秒的过程中产生的电压降，并且利用R＝V/I(欧姆定律)计算DC电阻值。
电池在1000个循环之后的容量保留：在25℃的恒温室中，将各个锂离子电池在CC/CV模式中在54A下充电至4.15V，然后，在CC模式中放电至3.0V，这被设定为一个循环，并且在充电与放电之间暂停20分钟的情况下进行总共1000个循环。计算在第1000个循环中测量的放电容量与在第1个循环中测量的放电容量的比例。
[表1]
Figure BDA0002900121920000221
根据表1，可以确认，实施例1至实施例5在阳极粘合性、电池的初始放电电阻和电池在1000个循环之后的容量保留方面表现出均匀改善的性能。这与阳极活性材料层中包含的粘合剂的性能有关。
具体地，随着电池运行过程中阳极中的活性材料的体积反复收缩和膨胀，粘合剂的粘合力会减弱。
当粘合剂对电解液具有更高的亲和性时，这种现象会更加恶化。随着粘合剂对电解液具有更高的亲和性，更多的电解液浸渍在内部，并且会变得难以接受活性材料的体积变化。
另外，当阳极中的粘合剂的粘合力减弱时，电阻会进一步增加，包括它的电池会劣化并且电解液会不可逆地被消耗。
最后，如果将对电解液具有高亲和性的粘合剂应用于阳极，则在电池运行过程中阳极的粘合力会逐渐减弱，电阻会增加，电池性能会劣化，电解液会不可逆转地被消耗，电池寿命会缩短。
实际上，可以确认，与分别使用对电解液具有高亲和性的苯乙烯-丁二烯类粘合剂(比较例1)和苯乙烯-丙烯酸类粘合剂(比较例2)来形成单层的阳极活性材料层的情况相比，在使用对电解液没有亲和性的聚烯烃类粘合剂来形成单层的阳极活性材料的情况下，电池寿命增加更多。
然而，在使用聚烯烃类粘合剂形成单层的阳极活性材料层的情况(比较例4)下，与使用苯乙烯-丁二烯类粘合剂的情况(比较例1)相比，阳极粘合性低，并且与使用苯乙烯-丙烯酸类粘合剂的情况(比较例2)相比，电池的初始电阻高，因此，需要改善。
在这一方面，检查在各个阳极活性材料层中使用苯乙烯-丁二烯类粘合剂和苯乙烯-丙烯酸类粘合剂来形成两层结构的情况(比较例3)，与使用聚烯烃类粘合剂形成单层的阳极活性材料层的情况(比较例4)相比，电池的初始电阻降低，但是寿命相反地进一步缩短。
如上所述，可以认为，通过使用对电解液具有高亲和性的粘合剂，在电池运行过程中阳极的粘合力逐渐减弱并且电阻增加，电池的性能劣化并且电解液不可逆地被消耗，因此，电池寿命缩短。
同时，检查形成具有不同含量的聚烯烃类粘合剂的多层结构的情况(比较例5)，与形成具有恒定含量的聚烯烃类粘合剂的单层结构的情况(比较例4)相比，电池的初始放电电阻降低，但是粘合力减弱。
即，尽管简单地控制聚烯烃类粘合剂在阳极的厚度方向上的分布程度可以部分地有助于降低电池的初始放电电阻，但是它会减弱阳极的粘合力，并且在超过1000个循环的运行过程中会对电池寿命具有不利影响。
相反，在实施例1至实施例5中，包含聚烯烃类粘合剂的阳极活性材料层(第一阳极活性材料层)直接形成在阳极集流体上，并且在它上面另外形成一个或两个阳极活性材料层，并且在每一层中应用苯乙烯-丁二烯类粘合剂、苯乙烯-丙烯酸类粘合剂或混合物。
其中，由于在最内层中应用的聚烯烃类粘合剂对电解液不具有亲和性，因此，在电解液浸渍过程中几乎不产生膨胀，并且即使在电池运行过程中也可以保持高粘合力。
另外，在它上面的阳极活性材料层中应用的苯乙烯-丁二烯类粘合剂、苯乙烯-丙烯酸类粘合剂或混合物可以有效地弥补聚烯烃类粘合剂的缺点(即，与苯乙烯-丙烯酸类粘合剂相比，难以降低电池的内阻，并且与苯乙烯-丁二烯类粘合剂相比，难以实现高粘合性)。
换言之，在阳极集流体上直接形成包含聚烯烃类粘合剂的阳极活性材料层(第一阳极活性材料层)，并且在它上面形成一个或两个阳极活性材料层并在每一层中应用苯乙烯-丁二烯类粘合剂、苯乙烯-丙烯酸类粘合剂或混合物将有助于实现在初始放电电阻和电池运行过程中的放电电阻以及电池寿命等方面的均匀改善的性能。
另外，可以根据目标电池性能来设计在最内层上形成的阳极活性材料层的数目或粘合剂的种类。参照上述说明以及实施例1和实施例5，本领域普通技术人员可以显而易见地得到。
本公开不限于实施例，而是可以以各种形式做出，并且本领域普通技术人员应当理解的是，本公开可以在不改变技术思想或基本特征的情况下以其它形式实施。因此，应当理解的是，上面描述的实施例在所有方面都是示例性的，而非限制性的。

Claims (14)

1.一种用于锂可充电电池的阳极，包括：
阳极集流体；和
顺序地堆叠在所述阳极集流体上的多个阳极活性材料层，
其中，在所述多个阳极活性材料层中，与所述阳极集流体直接接触的最内层包含聚烯烃类聚合物作为粘合剂，而其它层包含非均相聚合物作为粘合剂。
2.根据权利要求1所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，所述多个阳极活性材料层包括堆叠的2个或3个阳极活性材料层。
3.根据权利要求1所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，在所述阳极集流体的两个面上，分别包括所述多个阳极活性材料层。
4.根据权利要求1所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，所述多个阳极活性材料层包括：第一阳极活性材料层，该第一阳极活性材料层与所述阳极集流体的一个面或两个面接触，并且包含第一阳极活性材料、第一导电剂和聚烯烃类聚合物；和
第二阳极活性材料层，该第二阳极活性材料层与所述第一阳极活性材料层的另一个面接触，并且包含第二阳极活性材料、第二导电剂和非均相聚合物。
5.根据权利要求4所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，所述多个阳极活性材料层还包括第三阳极活性材料层，该第三阳极活性材料层与所述第二阳极活性材料层的另一个面接触，并且包含第三阳极活性材料、第三导电剂和非均相聚合物。
6.根据权利要求1所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，所述聚烯烃类聚合物是包含聚烯烃类重复单元；(甲基)丙烯酸酯类重复单元；和聚环氧烷类重复单元的共聚物。
7.根据权利要求6所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，所述聚烯烃类聚合物是还包含不饱和羧酸类重复单元的共聚物。
8.根据权利要求1所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，基于100重量％的所述多个阳极活性材料层的总重量，所述最内层的重量为30重量％至80重量％。
9.根据权利要求1所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，基于100重量％的所述最内层的总重量，所述聚烯烃类聚合物的含量为0.5重量％至5重量％。
10.根据权利要求1所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，所述非均相聚合物包括苯乙烯-丁二烯类聚合物、苯乙烯-丙烯酸类聚合物或它们的混合物。
11.根据权利要求1所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，基于100重量％的所述包含非均相聚合物的阳极活性材料层的总重量，所述非均相聚合物的含量为0.5重量％至4.0重量％。
12.根据权利要求1所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，各个阳极活性材料层独立地包含选自人造石墨、天然石墨、软碳、硬碳、或它们的混合物中的至少一种碳质阳极活性材料。
13.根据权利要求1所述的用于锂可充电电池的阳极，其中，各个阳极活性材料层独立地包含选自乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳纤维、或它们的混合物中的至少一种碳质导电剂。
14.一种锂可充电电池，包括：
权利要求1所述的阳极；
电解液；和
阴极。
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