CN115842095A - 粘结剂、电极极片、电池和用电装置 - Google Patents

粘结剂、电极极片、电池和用电装置 Download PDF

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CN115842095A CN202210787875.5A CN202210787875A CN115842095A CN 115842095 A CN115842095 A CN 115842095A CN 202210787875 A CN202210787875 A CN 202210787875A CN 115842095 A CN115842095 A CN 115842095A
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张铜贤
张明
徐军
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Abstract

本发明涉及一种粘结剂、电极极片、电池和用电装置，该粘结剂的组分包括第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和交联剂，所述第一活性基团包括羧基、胺基、羟基、环氧基团、酯基及偕胺肟基中的至少一种；所述交联剂至少含有两个第二活性基团，所述第二活性基团能与所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶上的所述第一活性基团进行化学反应。该粘结剂能抑制电极极片的溶胀，进而抑制电池的体积膨胀，提高电池的循环性能。

Description

粘结剂、电极极片、电池和用电装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种粘结剂、电极极片、电池和用电装置。
背景技术
二次电池因其清洁和可再生的特点得到日益广泛的应用，锂电池具有出色的循环性能、优异的安全性能、较低的成本及环境友好等特点，是二次电池的关注热点。随着科技的发展，为了适应不同环境和应用场景需要，例如为满足各种电器的小型化、轻薄化的发展趋势以及提升电动汽车的续航里程，人们对锂电池的能量密度及循环使用寿命提出越来越高的要求。
锂离子电池等二次电池主要由正极、负极、隔膜、电解液及外壳五部分组成，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来产生电能，充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，放电时则相反。技术人员在试图提高锂电池能量密度或循环使用寿命的过程中发现：锂离子电池在充放电过程中存在体积膨胀的问题，严重阻碍了二次电池的循环性能的提升。
因此，传统技术仍有待改进。
发明内容
基于此，有必要提供一种粘结剂、电极极片、电池和用电装置，该粘结剂能抑制电极极片的溶胀，进而抑制电池的体积膨胀，提高电池的循环性能。
本申请是通过如下的技术方案实现的。
本申请的第一方面，提供一种粘结剂，所述粘结剂的组分包括第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和交联剂，所述第一活性基团包括羧基、胺基、羟基、环氧基团、酯基及偕胺肟基中的至少一种；
所述交联剂至少含有两个第二活性基团，所述第二活性基团能与所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶上的所述第一活性基团进行化学反应。
上述粘结剂的组分包括第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和交联剂，交联剂至少含有两个第二活性基团，第二活性基团能与第一活性基团能进行化学反应，如此，第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和交联剂可经化学反应形成基团形成三维网状结构，形成的三维网状结构在电解液等溶剂中的溶胀度小，在应用于制备电极极片上的电极活性层时，在保持优异的粘结性能的同时，能抑制电极活性层在电解液中的溶胀度，从而抑制电极极片的溶胀，进而降低电池的体积膨胀，提高电池的循环性能。
在其中一些实施例中，所述第二活性基团包括胺基、羟基、碳化二亚胺基团、氮丙啶基团和异氰酸酯基中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的包括式(A)所示结构单元：
Figure BDA0003732259590000021
其中，X1表示所述第一活性基团，X2选自H或碳原子数为1～10的烷基；
*表示连接位点。
在其中一些实施例中，所述式(A)所示结构单元在所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的质量占比为0.1wt％～20wt％。
在其中一些实施例中，所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶包括式(1)所示链段结构：
Figure BDA0003732259590000031
x和z均为＞0的任意整数，y和w均为≥0的任意整数。
在其中一些实施例中，所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的重均分子量为30万～60万。
在其中一些实施例中，在所述粘结剂中，所述第一活性基改性的氢化丁腈橡胶与所述交联剂的质量比为(1～3):(0.01～0.5)。
本申请的第二方面，提供一种电极浆料，所述电极浆料包括电极活性材料及本申请第一方面的粘结剂。
上述电极浆料应用于制备电极极片上的电极活性层时，粘结剂中的第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和交联剂可通过第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的第一活性基官能团与交联剂中的第二活性基团经化学反应形成三维网状结构，形成的三维网状结构在电解液等溶剂中的溶胀度小，由此，在保持优异的粘结性能的同时，能抑制电极活性层在电解液中的溶胀度，从而抑制电极极片的溶胀，进而降低电池的体积膨胀，提高电池的循环性能。
在其中一些实施例中，所述电极浆料还包括导电剂，所述导电剂包括第三活性基团改性的碳材料，所述第三活性基团能与所述第一活性基团和/或所述第二活性基团进行化学反应。
上述官能化改性的导电材料中的第三活性基团、第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的第一活性基团和交联剂中的第二活性基团中的任意两者能进行化学反应，从而使第三活性基团改性的导电材料、第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和粘结剂形成三维网络结构，一方面，可进一步抑制电极活性层在电解液中的溶胀度，从而抑制电极极片的溶胀；另一方面，官能化改性的碳材料作为二维导电材料，可以起到一定的长程导电的作用，使电极活性层即使处于溶胀状态，也保持优异的导电作用。
在其中一些实施例中，所述第三活性基团包括羧基、胺基、羟基、环氧基团、酯基及偕胺肟基中的至少一种；和/或
所述第三活性基团在所述第三活性基团改性的导电材料中的质量占比为0.01wt％～5wt％；和/或
所述第三活性基团改性的导电材料包括第三活性基团改性的碳材料和第三活性基团改性的导电金属材料中的至少一种。
在其中一些实施例中，以所述电极浆料中除溶剂之外的组分的总质量为基准，所述导电剂的质量占比为0.1％～5％；和/或
所述第三活性基团改性的导电材料在所述导电剂中的占比为0.01％～5％；和/或
所述第三活性基团改性的导电材料选自第三活性基团改性的碳材料。
在其中一些实施例中，所述电极活性物质为正极活性物质或负极活性物质；和/或
以所述电极浆料中除溶剂之外的组分的总质量为基准，所述电极活性物质的质量占比为95％～99％。
在其中一些实施例中，所述电极活性物质包括磷酸铁锂和磷酸锰铁锂中的至少一种。
本申请的第三方面，提供一种电极极片，所述电极极片包括集流体及位于所述集流体表面的活性层，所述活性层的制备原料包括本申请第一方面的粘结剂；或
所述活性层采用本申请第二方面的电极浆料制得。
本申请的第四方面，提供一种电极极片，所述电极极片包括集流体及位于所述集流体表面的活性层，所述活性层具有本申请第一方面的粘结剂中的所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶与所述交联剂通过交联位点连接的三维网状结构，所述交联位点包括所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的所述第一活性基团与所述交联剂中的所述第二活性基团经化学反应形成的基团。
在其中一些实施例中，所述活性层的组分还包括导电剂，所述导电剂包括第三活性基团改性的导电材料，所述第三活性基团能与所述第一活性基团和/或所述第二活性基团进行化学反应；
所述活性层还具有所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶、所述交联剂和所述第三活性基团改性的导电材料通过交联位点连接的三维网状结构，所述交联位点包括所述第一活性基团、所述第二活性基团和所述活第三活性基团任意两者经化学反应形成的基团。
本申请的第五方面，提供一种电池，包括：所述电池包括本申请第三方面的电极极片或本申请第四方面的电极极片。
本申请的第六方面，提供一种用电装置，包括本申请第五方面的电池。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
图1是本申请一实施方式的电池的示意图；
图2是本申请一实施方式的电池用作电源的用电装置的示意图。
附图标记说明：
10电池；20用电装置。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本申请本发明中，术语“烷烃基”指的是烷烃失去一个氢后形成的基团，例如甲烷失去一个氢后形成甲基。
术语“链烷烃”是指碳原子都以碳碳单键相连且不成环，其余的价键都与氢结合而成的烷烃，包括直链烷烃和支链烷烃。
如背景技术所述，锂离子电池在充放电过程中存在体积膨胀的问题，严重阻碍了二次电池的循环性能的提升，本领域技术人员认为只要有两方面的原因：一方面，是因为锂离子电池在充放电前后，极片上活性物质的体积发生了变化，另一方面，则是因为在充电过程中，电极极片的界面与电解液长时间接触后，会发生副反应，产生副反应产物，从而堆积在界面，导致电池体积膨胀。
由此，本领域技术人员聚焦于开发新的活性材料或添加抑制副反应的物质，然而，本申请的技术人员在长时间的锂离子电池开发生产过程中发现：电极极片上的活性层与电解液接触后，会发生溶胀，很大程度上助长了电池的体积膨胀，进一步对活性层的组分进行研究发现：活性层中的粘结剂组分一般含有大分子物质，与电解液接触后，易发生溶胀，进而助长了极片的膨胀，降低了电池的循环性能
传统技术中常采用氢化丁腈橡胶粘结剂和PVDF制备电极极片，其中，氢化丁腈橡胶是丙烯腈和丁二烯合成的共聚物，不仅具有优异的粘结性能，还可提高电极极片的柔韧性，且采用氢化丁腈橡胶粘结剂制得的电极浆料粘度较低，电极浆料流动性好，在固定粘度下，可提高电极浆料的固含量，降低生成成本。然而，本申请技术人员研究发现：氢化丁腈橡胶中含有氰基，氰基具有较高的极性，导致氢化丁腈橡胶粘结剂在电解液中的溶胀度高，从而导致电极极片的膨胀率提高，进而影响活性物质、导电剂、集流体之间的导电性，造成电池容量衰减，降低了电池的循环性能。
基于此，本申请的技术人员创造性地采用改性的氢化丁腈橡胶和交联剂，使改性的氢化丁腈橡胶和交联剂能通过化学反应进行交联，从而形成三维网络结构，抑制粘结剂在电解液中的溶胀。
本申请一实施方式提供了一种粘结剂，粘结剂的组分包括第一活性基改性的氢化丁腈橡胶和交联剂，第一活性基包括羧基、胺基、羟基、环氧基团、酯基及偕胺肟基中的至少一种。
上述交联剂至少含有两个第二活性基团，第二活性基团能与第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶上的第一活性基团进行化学反应。
上述粘结剂的组分包括第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和交联剂，交联剂至少含有两个第二活性基团，第二活性基团能与第一活性基团能进行化学反应，如此，第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和交联剂可经化学反应形成基团形成三维网状结构，形成的三维网状结构在电解液等溶剂中的溶胀度小，在应用于制备电极极片上的电极活性层时，在保持优异的粘结性能的同时，能抑制电极活性层在电解液中的溶胀度，从而抑制电极极片的溶胀，进而降低电池的体积膨胀，提高电池的循环性能。
上述第二活性基团可以是能与第一活性基团改性氢化丁腈橡胶上的各类第一活性基团反应的官能团，具体种类可根据第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶上的第一活性基团种类进行选择。
在其中一些实施例中，上述化学反应可以是缩合反应、开环反应中的至少一种。
缩合反应是指两种有机物互相作用形成一个新分子的反应，有的缩合反应伴随着小分子物质的释放。例如水等，有的并未释放小分子，缩合反应的具体途径包括但不限于：取代、加成及消除等。例如，羧酸和羟基、羧酸和胺基均是通过取代的途径缩合，也可称为酯化或酰胺化，二羟基和羟基是通过脱水消除途径进行缩合。
在其中一些实施例中，第二活性基团包括胺基、羟基、碳化二亚胺基团、氮丙啶基团和异氰酸酯基中的至少一种。
上述第二活性基团中，胺基能与羧基、环氧基团等官能基团进行缩合反应或开环反应，羟基能与羧基、环氧基团、羟基等官能基团进行缩合反应或开环反应，碳化二亚胺基团能与羧基或环氧基反应，氮丙啶基团能与羧基、胺基、羟基、环氧基团、酯基及偕胺肟基等官能基团反应，异氰酸酯基能与羧基、胺基、羟基等官能基团反应，羟基与羟基之间还可通过脱水缩合反应。
在其中一些实施例中，上述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的包括式(A)所示结构单元：
Figure BDA0003732259590000091
其中，X1表示第一活性团，*表示连接位点。
在其中一些实施例中，X1选自如下结构中的至少一种：
Figure BDA0003732259590000092
其中，*表示连接位点，R1选自碳原子数为1～20的烷基或聚醚基团。
在其中一些实施例中，R1选自碳原子数为1～20的直链或支链烷基或
Figure BDA0003732259590000093
其中，j代表聚合度。
在其中一些实施例中，R1选自碳原子数为1～10的直链或支链烷基或
Figure BDA0003732259590000094
在其中一些实施例中，R1选自碳原子数为1～5的直链或支链烷基或
Figure BDA0003732259590000095
具体示例包括但不限于：甲基、乙基、丙基、丁基或
Figure BDA0003732259590000096
上述“碳原子数为1～20”中，碳原子数可以是：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20。
在其中一些实施例中，X2选自碳原子数为1～10的直链烷基。
在其中一些实施例中，X2选自碳原子数为1～5的直链烷基。具体示例包括但不限于：甲基、乙基、丙基、丁基。
在其中一些实施例中，上述式(A)所示结构单元在第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的质量占比为0.1wt％～20wt％。
上述式(A)所示结构单元的质量占比可采用元素分析法、化学滴定法、红外光谱法等方法测定。
通过调控式(A)所示结构单元在第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的质量占比，即调控第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中含有的第一活性基团的数量，可进一步提高粘结剂的粘接力，并保证由足够数量的第一活性基团与粘结剂进行反应，形成良好的三维网络结构，进一步提高抑制溶胀的能力。
上述“0.1wt％～20wt％”中，取值可以是两端点剂位于两端点之技安的任意数值，非限制示例包括但不限于：碳原子数可以是：0.1wt％、0.5wt％、1wt％、0.1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％、8wt％、8.5wt％、9wt％、9.5wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、13.5wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％。
在其中一些实施例中，第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的包括式(1)所示链段结构：
Figure BDA0003732259590000101
x和z均为＞0的任意整数，y和w均为≥0的任意整数。
需要说明的是，上述x、z、y和w的数值可以相同或不同。
进一步地，上述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶还包括如下不饱和结构单元中的至少一种：
Figure BDA0003732259590000111
可理解，氢化丁腈橡胶是丁腈橡胶中分子链上的碳碳双键加氢饱和得到的产物，在氢化过程中，受限于工艺，可能还残留有双键。
上述不饱和结构单元的具体含量可由第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的氢化饱和度推知，进一步可由制备原料氢化丁腈橡胶的氢化饱和度推知。
进一步地，上述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的氢化饱和度为90％～99.5％；可采用本领域中常用的氢化度测试方法测试得到，包括但不限于：红外法、碘量法等。
进一步地，含氰基的结构单元在第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的质量占比不超过45％。
在其中一些实施例中，含氰基的结构单元在第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的质量占比不超过25％。
在其中一些实施例中，含氰基的结构单元在第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的质量占比为15％～25％。
含氰基的结构单元如下所示：
Figure BDA0003732259590000112
在其中一些实施例中，第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的重均分子量为30万～60万。
通过调控第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的重均分子量，可在进一步提高粘结剂的抗溶胀性能的同时，保持良好的粘接性和分散性，有利于制浆与进一步应用。
在其中一些实施例中，上述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶与交联剂的质量比为(1～3):(0.01～0.5)。
上述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的制备可参考本领域改性氢化丁腈橡胶的制备方法，此处对第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的制备进行举例，主要有以下两种方法：
(1)采用丁二烯、丙烯腈与式(A)所示结构单元相应的单体进行聚合形成改性丁腈橡胶，然后对改性丁腈橡胶进行加氢，获得第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶；例如羧基改性的氢化丁腈橡胶就采用丁二烯、丙烯腈与甲基丙烯酸进行聚合形成改性丁腈橡胶，然后氢化得到改性氢化丁腈橡胶。
进一步地，羧基改性氢化丁腈橡胶可进一步与有机醇反应，形成酯基得到酯化改性的氢化丁腈橡胶。有机醇可以是聚乙二醇单甲醚等。
(2)直接对氢化丁腈橡胶进行改性形成第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶，例如，对氢化丁腈橡胶进行偕胺肟化反应，将其中的氰基转化为偕胺肟基；或以丁腈橡胶为起始原料制备，例如将丁腈橡胶进行环氧化反应，得到环氧化改性丁腈橡胶，然后再将环氧化改性丁腈橡胶氢化得到环氧化改性氢化丁腈橡胶。
上述制备方法仅仅是举例说明，
本申请的一实施方式提供一种电极浆料，该电极浆料包括电极活性材料及上述的粘结剂。
上述电极浆料应用于制备电极极片上的电极活性层时，粘结剂中的第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和交联剂可通过第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的第一活性基与交联剂中的第二活性基团经化学反应形成三维网状结构，形成的三维网状结构在电解液等溶剂中的溶胀度小，由此，在保持优异的粘结性能的同时，能抑制电极活性层在电解液中的溶胀度，从而抑制电极极片的溶胀，进而降低电池的体积膨胀，提高电池的循环性能。
在其中一些实施例中，以电极浆料中除溶剂之外的组分的总质量为基准，上述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的质量占比为1％～3％，交联剂的质量占比为0.01％～0.5％。
粘结剂中，第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶粘结剂含的量太低，粘接性降低，活性物质、导电剂易脱落，影响电池寿命和安全，粘结剂的含量过多，活性物质的占比降低，电芯能量密度降低。同理，交联剂占比太少，无法达到交联效果，不能抑制溶胀，交联剂用量太多会降低电芯的能量密度，同时也会导致电极浆料的凝胶。
在其中一些实施例中，上述电极浆料还包括导电剂，导电剂包括第三活性基团改性的导电材料，第三活性基团能与第一活性基团和/或第二活性基团进行化学反应。
上述第三活性基团改性的导电材料中的第三活性基团、第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的第三活性基团和交联剂中的第二活性基团中的任意两者能进行化学反应，从而使第三活性基团改性的导电材料、第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和粘结剂形成三维网络结构，一方面，可进一步抑制电极活性层在电解液中的溶胀度，从而抑制电极极片的溶胀；另一方面，官能化改性的碳材料作为二维导电材料，可以起到一定的长程导电的作用，使电极活性层即使处于溶胀状态，也保持优异的导电作用。
在其中一些实施例中，上述第三活性基团包括羧基、胺基、羟基、环氧基团、酯基及偕胺肟基中的至少一种。
在其中一些实施例中，上述第三活性基团在第三活性基团改性的导电材料中的质量占比为0.01wt％～5wt％。
上述第三活性基团在第三活性基团改性的碳材料中的质量占比的大小反映的是上述第三活性基团改性的导电材料的第三活性基团改性程度，质量占比可采用元素分析法、化学滴定法、红外光谱法等方法测定。
在其中一些实施例中，上述第三活性基团在第三活性基团改性的导电材料中的质量占比为1wt％～5wt％。
在其中一些实施例中，上述第三活性基团在第三活性基团改性的导电材料中的质量占比为1wt％～4.5wt％。
通过调控上述第三活性基团在第三活性基团改性的碳材料中的质量占比，可进一步抑制制得的电极极片的溶胀度。
在其中一些实施例中，以电极浆料中除溶剂之外的组分的总质量为基准，导电剂的质量占比为0.1％～5％。
进一步地，第三活性基团改性的碳材料在导电剂中的占比为0.01％～5％。
在其中一些实施例中，第三活性基团改性的导电材料包括第三活性基团改性的碳材料和第三活性基团改性的导电金属材料中的至少一种。
进一步地，以电极浆料中除溶剂之外的组分的总质量为基准，第三活性基团改性的导电材料的质量占比为0.01％至0.5％。
在其中一些实施例中，第三活性基团改性的碳材料包括第三活性基团改性的石墨、第三活性基团改性的石墨烯、第三活性基团改性的碳纳米纤维、第三活性基团改性的碳纳米管中的至少一种。具体示例包括但不限于：第三活性基团改性的炭黑、第三活性基团改性的天然石墨、第三活性基团改性的人造石墨、第三活性基团改性的乙炔黑、第三活性基团改性的科琴黑、第三活性基团改性的碳纳米纤维、第三活性基团改性的碳纳米管、第三活性基团改性的石墨烯。
第三活性基团改性的导电金属材料包括但不限于：第三活性基团改性的金纳米纤维、第三活性基团改性的铜纳米纤维、第三活性基团改性的镍纳米纤维、第三活性基团改性的铝纳米纤维、第三活性基团改性的银纳米纤维、第三活性基团改性的TiN纳米纤维、第三活性基团改性的金纳米管、第三活性基团改性的铜纳米管、第三活性基团改性的镍纳米管、第三活性基团改性的铝纳米管、第三活性基团改性的银纳米管、和第三活性基团改性的TiN纳米管等。
在其中一些实施例中，第三活性基团改性的导电材料选自第三活性基团改性的碳材料。
第三活性基团改性的碳材料还可充当增强材料的角色，可以提高电极极片的机械性能。
第三活性基团改性的碳材料选自第三活性基团改性的碳纳米纤维或第三活性基团改性的碳纳米管和官能化改性的石墨烯。
上述第三活性基团改性的碳材料作为二维导电材料，可以起到一定长程导电的作用，即使在溶胀的情况下依然可以发挥导电作用，保证电池的导电性不受溶胀影响。
在其中一些实施例中，上述导电剂还包括未官能团改性化的导电材料，可以采用本领域常用的导电剂，包括但不限于：石墨、碳纳米管、纳米纤维、炭黑和石墨烯中的至少一种。具体地，可选自SP、KS-6，乙炔黑、有支链结构的科琴黑ECP，SFG-6，气相生长碳纤维VGCF，碳纳米管CNTs和石墨烯及其复合导电剂中的至少一种。
在其中一些实施例中，上述电极活性物质为正极活性物质或负极活性物质。
可理解，电极活性物质为正极活性物质时，制得的电极浆料为正极浆料，制得的电极极片为正极片。
同理，电极活性物质为负极活性物质时，制得的电极浆料为负极浆料，制得的电极极片为负极片。
在其中一些实施例中，以电极浆料中除溶剂之外的组分的总质量为基准，电极活性物质的质量占比为95％～99％。
上述正极活性材料可采用本申请中的常用的正极活性材料；进一步地，作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物(如LiCoO2)、锂镍氧化物(如LiNiO2)、锂锰氧化物(如LiMnO2、LiMn2O4)、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物(如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(也可以简称为NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(也可以简称为NCM523)、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2(也可以简称为NCM211)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(也可以简称为NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(也可以简称为NCM811)、锂镍钴铝氧化物(如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2)及其改性化合物等中的至少一种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂(如LiFePO4(也可以简称为LFP))磷酸锰锂(如LiMnPO4)、磷酸锰铁锂中的至少一种。
在其中一些实施例中，正极活性材料的分子式为：LiFexMn(1-x)PO4，x取0～1任一数。
可理解，当x取0时，LiFexMn(1-x)PO4即为LiMnPO4磷酸锰锂，当x取1时，LiFePO4即为LiFePO4磷酸铁锂。
上述负极活性材料采用本申请中的常用的负极活性材料；进一步地，作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在其中一些实施例中，上述电极活性材料为正极活性材料。
在其中一些实施例中，电极活性物质包括磷酸铁锂和磷酸锰铁锂中的至少一种。
上述溶剂各自独立地选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、乙二醇、甲醇及异丙醇中的至少一种。具体地，溶剂选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
本申请一实施方式，还提供一种电极极片，该电极极片包括集流体及位于集流体表面的活性层，活性层的制备原料包括如上所述的粘结剂；或
活性层采用如上所述的电极浆料制得。
上述电极极片的制备步骤包括如下步骤S10。
步骤S10、在集流体的表面形成电极活性物质层。
可理解，本申请中上述形成电极活性物质层的步骤采用涂布的方式进行，涂布包括但不限于印刷涂布、刮刀涂布、旋转涂布或喷墨涂布。
本申请一实施方式，提供一种电极极片，该电极极片包括集流体及位于集流体表面的活性层，活性层具有上述的粘结剂中的第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶与上述交联剂通过交联位点连接的三维网状结构，交联位点包括上述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的第一活性基团与交联剂中的第二活性基团经化学反应形成的基团。
在其中一些实施例中，上述活性层的组分还包括导电剂，导电剂包括第三活性基团改性的导电材料，第三活性基团能与第一活性基团和/或第二活性基团进行化学反应。
上述活性层还具有第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶、交联剂和第三活性基团改性的导电材料通过交联位点连接的三维网状结构，交联位点包括第一活性基团、第二活性基团和第三活性基团任意两者经化学反应形成的基团。
上述电极极片的抗溶胀性能优异，导电性高，能抑制电池的体积膨胀率，提高其循环性能。
在其中一些实施例中，导电剂在活性层中的质量占比为0.1％～5％。
在其中一些实施例中，电极活性物质在活性层中的质量占比为95％～99％。
在其中一些实施例中，上述集流体可采用金属箔片或复合集流体，复合集流体至少具有一个金属面。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等的基材)上而形成。
本申请一实施方式还提供一种电池，包括上述的电极极片。
该电池的体积膨胀率小，循环性能优异。
在其中一些实施例中，上述电池包括正极片、负极片和隔离膜，正极片和/或负极片采用上述的电极极片。
可理解，上述电池包括中，正极片和负极片中的至少一个采用上述电极极片。
正极片、负极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在其中一些上述电极极片为正极极片，负极极片为采用传统的粘结剂制得。
统的粘结剂可以是聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠(PAAS)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)及羧甲基壳聚糖(CMCS)及含氟丙烯酸酯树脂中的至少一种。
本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
在其中一些实施方式中，隔离膜的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。
在其中一些实施方式中，正极片、负极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。进一步地，上述电池还包括：外壳、电解液，电解液和电极组件容纳于外壳内。
上述外壳可用于封装电极组件及电解液。
在一些实施方式中，上述外壳可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，作为塑料，可列举出聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等。
本申请对电池的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图1是作为一个示例的方形结构的电池10。
在一些实施方式中，上述电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中，电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。
在一些实施方式中，上述电解液还可选地包括功能性添加剂。例如功能性添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
上述电池为二次电池或锂电池。
另外，本申请还提供一种用电装置，该用电装置包括本申请提供的电池。
上述电池可以用作所述用电装置的电源，也可以用作用电装置的能量存储单元。
进一步地，上述用电装置可以包括移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。
作为用电装置，可以根据其使用需求来选择上述电池。
图2是作为一个示例的用电装置20。该用电设备为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用二次电池作为电源。
下面将结合具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于下述实施例，应当理解，所附权利要求概括了本发明的范围，在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到，对本发明的各实施例所进行的一定的改变，都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
以下为具体实施例。
具体实施例
实施例1
(1)羧基化氢化丁腈橡胶的制备：在10kg的氯苯中加入700g丙烯腈、70g的甲基丙烯酸、800g的丁二烯形成混合物料，将混合物料加入到高压反应釜中，充分搅拌，用H2对反应釜脱气三次，再将反应釜温度升至130℃，将氢化催化剂三(三苯基膦)-氯化铑和聚合引发剂三苯基膦溶解到氯苯溶液中获得催化剂溶液，在氢气气氛下，将催化剂溶液加入到反应釜中并将温度升高到138℃，并调节压力反应釜内部压力为8.27MPa，反应一段时间后取样进行红外测试分析其氢化度，直至样品氢化度达到99.5％，最后通过注入蒸汽除去氯苯，并干燥得到羧基化氢化丁腈橡胶。
对制得的羧基化氢化丁腈橡胶进行外光谱法测试并分析计算其官能化度：表示羧基化氢化丁腈橡胶中，含羧基的丙烯酸结构单元的质量占比，具体结果请见表1。
对制得的羧基化氢化丁腈橡胶进行凝胶渗透色谱测试，测得其重均分子量，具体结果请见表1。
提供羧基化碳纳米管：将5g单壁碳纳米管加入到450mL混酸，通过超声波处理将单壁碳纳米管分散均匀。然后在70℃水浴中回流反应0.5h、3h、7h、9h。反应结束后，用去离子水稀释、抽滤、洗涤至中性，然后，在60℃真空干燥24h，得到官能化碳纳米管为羧基化碳纳米管。其中，混酸为浓硫酸和浓硝酸按照体积比3:1混合得到。对羧基化碳纳米管进行外光谱法测试并计算其官能化度：表示羧基化碳纳米管中羧基的质量占比，具体结果请见表1。
(2)正极极片的制备：将正极活性材料磷酸铁锂、导电剂炭黑、羧基化氢化丁腈橡胶、交联剂(聚氮丙啶SAC-100)、羧基化碳纳米管按照质量比为97.8:1:1:0.01:0.01混合均匀，然后加入NMP作为溶剂，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到固含量为70wt％的正极浆料。将正极浆料均匀涂覆在厚度为12μm的铝箔的一个表面上，90℃条件下烘干，冷压后得到正极活性材料层厚度为110μm的正极极片，然后经过极耳成型、分切等工序得到正极极片。
(3)负极极片的制备：将负极活性材料人造石墨、导电剂导电炭黑、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂羧甲基纤维素(CMC)按照质量比96:0.9:1.6:1.5混合，加入去离子水作为溶剂，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到固含量为54wt％的负极浆料。将负极浆料均匀涂覆在厚度为8μm的铝箔铜箔的一个表面上，110℃条件下烘干，冷压后得到负极活性材料层厚度为110μm的负极极片，然后经过极耳成型、分切等工序得到负极极片。
(4)电解液的制备：在含水量小于10ppm环境下，将非水有机溶剂碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按照体积比1:1:1进行混合得到电解液溶剂，随后将锂盐LiPF6溶解于混合后的溶剂中，配置成锂盐浓度为1mol/L的电解液。
(5)隔离膜的制备：选择厚度为14μm的聚乙烯膜作为隔离膜，使用前根据正极极片和负极极片的尺寸经分切得到合适的尺寸。
(6)锂离子电池的制备：将上述正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离作用，然后卷绕得到电极组件；将电极组件置于外包装壳中，干燥后注入电解液，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，得到锂离子电池。
(7)对锂离子电池的性能进行测试，包括如下：
1、对正极极片的膨胀率进行测试：
(1)在25℃下，测试正极极片的初始厚度记为H0。
(2)将采用该正极极片制得的锂离子电池，在45℃以1.0C恒流充电至3.65V，静置5min，再以1/3C恒流放电至2.5V，以此为一个循环，循环300cycle后，将锂离子电池拆解后测试此时正极极片厚度并记为H1。
正极极片的厚度增长率(％)＝(H1-H0)/H0×100％。
极片的厚度采用螺旋测微器测试。
通过正极极片的厚度增长率可以表征正极极片以及二次电池的体积膨胀，其中正极极片的厚度增长率越小，正极极片以及二次电池的体积膨胀越小。
2、容量保持率测试：
(1)在45℃下，将锂离子电池分别以1/3C恒流充电至3,65V，再3.65V恒压充电至电流为0.05C，静置5min，再以1/3C放电至2.5V记录放电容量C0。
(2)再将锂离子电池以1.0C恒流充电至3.65V，静置5min，再以1/3C放电至2.5V记录放电容量C1。
重复上述步骤(2)200次，记录循环第200次后锂离子电池的放电容量C200，容量保持率P200＝C200/C0×100％。
阻抗增长率：
(1)在45℃下，将锂离子电池以1/3C恒流充电至4.3V，再以4.3V恒压充电至电流为0.05C，静置5min后，记录电压V1。然后再以1/3C放电30s，记录电压V2，得到第一次循环后锂离子电池的阻抗DCR1。
重复以上步骤(1)200次，得到循环第200次后锂离子电池的阻抗DCR200，阻抗增长率＝(DCR200-DCR1)/DCR1×100％。具体结果请见表1。
实施例2～3
实施例2～3与实施例1基本相同，不同之处仅在于：调控步骤(2)中正极活性材料的质量占比与第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的质量占比，具体请见表1。
其余步骤与实施例1相同。
实施例4～8
实施例4～8与实施例3基本相同，不同之处仅在于：步骤(1)中，控制羧基化氢化丁腈橡胶的制备过程中的原料的投料比，制得官能化程度不同的羧基化氢化丁腈橡胶：即在羧基化氢化丁腈橡胶中，含羧基的结构单元的质量占比与实施例3不同，具体参数请见表1。
实施例9
实施例9与实施例3基本相同，不同之处仅在于：
(1)偕胺肟化氢化丁腈橡胶的制备：在三口烧瓶中加入20g的氢化丁腈橡胶和178g三氯甲烷，通过冷凝回流，在40℃搅拌至充分溶解；倒入36ml的乙醇溶液，加入10g盐酸羟胺，溶解15min，最后加入28.5g碳酸钠。在40℃搅拌冷凝回流反应16h，得到偕胺肟化氢化丁腈橡胶。具体参数请见表1
其余步骤与实施例3相同。
实施例10～11
实施例10～11与实施例9基本相同，不同之处仅在于：控制偕胺化氢化丁腈橡胶的制备过程中的工艺条件，制得不同重均分子量的偕胺化氢化丁腈橡胶，具体参数请见表1。
其余步骤与实施例9相同。
实施例12～14
实施例12～14与实施例3基本相同，不同之处仅在于：步骤(2)中，在保持导电剂炭黑与羧基化碳纳米管的总质量占比与实施例3相同的前提下，改变羧基化碳纳米管的质量占比，具体参数请见表1。
其余步骤与实施例3相同。
实施例15
实施例15与实施例3基本相同，不同之处仅在于：步骤(2)中，将羧基化碳纳米管替换成等质量的未改性碳纳米管，具体参数请见表1。
其余步骤与实施例3相同。
实施例16
实施例16与实施例2基本相同，不同之处仅在于：
(1)酯化氢化丁腈橡胶的制备：将20克XNBR(羧基丁腈橡胶)溶解在500mL氯苯中，然后将20mL亚硫酰氯滴加到聚合物溶液中，反应在78℃下进行4小时。之后，加入适量的聚乙二醇单甲醚(羧基丁腈橡胶中的-COOH:聚乙二醇单甲醚中的-OH的摩尔比＝1:1.2)和三乙胺(-COOH:Et3N的摩尔比＝1:1.2)添加到上述溶液中，反应在55℃下进行5小时，整个反应过程在氮气气氛中进行，聚乙二醇单甲醚上的羟基与XNBR上的羧基发生缩合反应形成酯基，产品在乙醇中凝固，水洗涤3次，并在55℃下干燥，获得MPEG接枝的丁腈橡胶。
将18克MPEG接枝的丁腈橡胶和282mL氯苯加入高压釜中，然后将氢化催化剂三(三苯基膦)-氯化铑转移到反应器中，高压釜缓慢加热至120℃并保持8小时，整个反应过程在氢气气氛中进行，产品在乙醇中凝固，彻底清洗并在55℃下干燥，获得氢化度达到99.5％的酯化氢化丁腈橡胶。
步骤(2)中将氮丙啶交联剂替换成等摩尔量的异氰酸类交联剂XR-202。
其余步骤与实施例2相同。
实施例17
实施例17与实施例2基本相同，不同之处仅在于：
(1)环氧化氢化丁腈橡胶的制备：将20g丁腈橡胶溶于250g氯苯于500ml三口烧瓶，加入CH3COOH对体系进行酸化，然后逐滴滴加H2O2，在60℃下反应6h后停止反应，冷却到室温，用无水乙醇絮沉，洗涤三次后放入烘箱烘干，得到产物环氧化丁腈橡胶。
将制备的15g环氧化丁腈橡胶溶于500g氯苯，然后放入反应釜，用H2对反应釜脱气三次。将反应釜温度升至130℃，将催化剂三(三苯基膦)-氯化铑和三苯基膦溶解到氯苯溶液中形成催化剂溶液，在氢气气氛下，将催化剂溶液加入到反应釜中并将温度升高到138℃，并调节压力反应釜内部压力为8.27MPa，取样进行红外测试分析其氢化度，直至样品氢化度达到99.5％，最后通过注入蒸汽除去氯苯，并干燥得到环氧化氢化丁腈橡胶。
步骤(2)中将氮丙啶交联剂替换成等摩尔量的聚碳化二亚胺交联剂CDI-1171。
其余步骤与实施例2相同。具体参数请见表1。
对比例1
对比例1与实施例1基本相同，不同之处仅在于：步骤(2)中，将羧基化氢化丁腈橡胶替换成等质量的氢化丁腈橡胶。其余步骤与实施例3相同。
各实施例及对比例中相关的物理参数及测试结果请见表1：
其中，A表示第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中官能度，即：含第一活性基团的结构单元的质量占比，B表示第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的重均分子量，C表示第三活性基团改性的碳纳米管中，第三活性基团的质量占比。
以正极浆料中出溶剂以外的组分的总质量为基准，第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的质量占比记为D、交联剂的质量占比记为E、第三活性基团改性的碳纳米管的质量占比记为F、正极活性材料的质量占比为K。
表1
Figure BDA0003732259590000271
由上述表中实验结果可知，本申请的正极片具有优异的柔韧性，且即使在较高的极片压实密度下，也可以保持良好的柔韧性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (18)

1.一种粘结剂，其特征在于，所述粘结剂的组分包括第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶和交联剂，所述第一活性基团包括羧基、胺基、羟基、环氧基团、酯基及偕胺肟基中的至少一种；
所述交联剂至少含有两个第二活性基团，所述第二活性基团能与所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶上的所述第一活性基团进行化学反应。
2.如权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述第二活性基团包括胺基、羟基、碳化二亚胺基团、氮丙啶基团和异氰酸酯基中的至少一种。
3.如权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶包括式(A)所示结构单元：
Figure FDA0003732259580000011
其中，X1表示所述第一活性基团，X2选自H或碳原子数为1～10的烷基；
*表示连接位点。
4.如权利要求3所述的粘结剂，其特征在于，所述式(A)所示结构单元在所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的质量占比为0.1wt％～20wt％。
5.如权利要求3所述的粘结剂，其特征在于，所述官能团改性的氢化丁腈橡胶包括式(1)所示链段结构：
Figure FDA0003732259580000012
x和z均为＞0的任意整数，y和w均为≥0的任意整数。
6.如权利要求1～4任一项所述的粘结剂，其特征在于，所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶的重均分子量为30万～60万。
7.如权利要求1～4任一项所述的粘结剂，其特征在于，在所述粘结剂中，所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶与所述交联剂的质量比为(1～3):(0.01～0.5)。
8.一种电极浆料，其特征在于，所述电极浆料包括电极活性材料及如权利要求1～7任一项所述的粘结剂。
9.如权利要求8所述的电极浆料，其特征在于，所述电极浆料还包括导电剂，所述导电剂包括第三活性基团改性的导电材料，所述第三活性基团能与所述第一活性基团和/或所述第二活性基团进行化学反应。
10.如权利要求8所述的电极浆料，其特征在于，所述第三活性基团包括羧基、胺基、羟基、环氧基团、酯基及偕胺肟基中的至少一种；和/或
所述第三活性基团在所述第三活性基团改性的导电材料中的质量占比为0.01wt％～5wt％；和/或
所述第三活性基团改性的导电材料包括第三活性基团改性的碳材料和第三活性基团改性的导电金属材料中的至少一种。
11.如权利要求9所述的电极浆料，其特征在于，以所述电极浆料中除溶剂之外的组分的总质量为基准，所述导电剂的质量占比为0.1％～5％；和/或
所述第三活性基团改性的导电材料在所述导电剂中的占比为0.01％～5％；和/或
所述第三活性基团改性的导电材料选自第三活性基团改性的碳材料。
12.如权利要求8～11任一项所述的电极浆料，其特征在于，所述电极活性物质为正极活性物质或负极活性物质；
以所述电极浆料中除溶剂之外的组分的总质量为基准，所述电极活性物质的质量占比为95％～99％。
13.如权利要求12所述的电极浆料，其特征在于，所述电极活性物质包括磷酸铁锂和磷酸锰铁锂中的至少一种。
14.一种电极极片，其特征在于，所述电极极片包括集流体及位于所述集流体表面的活性层，所述活性层的制备原料包括如权利要求1～7任一项所述的粘结剂；或
所述活性层采用如权利要求8～13任一项所述的电极浆料制得。
15.一种电极极片，其特征在于，所述电极极片包括集流体及位于所述集流体表面的活性层，所述活性层具有权利要求1～7任一项所述的粘结剂中的所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶与所述交联剂通过交联位点连接的三维网状结构，所述交联位点包括所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶中的所述第一活性基团与所述交联剂中的所述第二活性基团经化学反应形成的基团。
16.如权利要求15所述的电极极片，其特征在于，所述活性层的组分还包括导电剂，所述导电剂包括第三活性基团改性的导电材料，所述第三活性基团能与所述第一活性基团和/或所述第二活性基团进行化学反应；
所述活性层还具有所述第一活性基团改性的氢化丁腈橡胶、所述交联剂和所述第三活性基团改性的导电材料通过交联位点连接的三维网状结构，所述交联位点包括所述第一活性基团、所述第二活性基团和所述第三活性基团任意两者经化学反应形成的基团。
17.一种电池，其特征在于，包括如权利要求14或权利要求15～16任一项所述的电极极片。
18.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求17所述的电池。
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