CN116987466A - 改性黏结剂及制备方法、负极片、锂离子电池及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂离子电池技术领域,具体公开了一种改性黏结剂及制备方法、负极片、锂离子电池及制备方法。利用自由基聚合,将丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯,以及引发剂加入N,N‑二甲基甲酰胺中,将环氧基团引入聚丙烯酸中。然后将改性聚丙烯酸加入负极浆料中,制成负极片,将电解液(锂盐为六氟磷酸锂)注入装配完成后的电池中,利用电解液中六氟磷酸锂引发改性丙烯酸中环氧基团离子聚合形成三维交联网络结构的聚丙烯酸。本发明的改性聚丙烯酸在负极中原位生成了三维网状结构的交联网络,提高了对硅负极膨胀的抑制能力,也克服了电池长期循环后掉粉的问题,提高了电池的循环能力。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及改性黏结剂及制备方法、负极片、锂离子电池及制备方法。
背景技术
随着碳中和理念的深入人心,新能源汽车等相关产业在迅速发展。锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、工作电压高等优点,不仅在汽车动力电池方面占据了主导地位,同时也在移动通讯、卫星、高端电子设备等众多高技术领域得到广泛应用。锂离子动力电池市场的飞速增长对高容量负极材料的性能提出了更高的要求。
硅基负极(含SiO负极)是高比能量锂离子电池的理想负极。在常温下,硅能够与Li形成Li15Si4合金,容量高达3579mAh/g,是石墨负极材料理论容量的近10倍。同时,由于硅的储锂机理是合金化反应,因此在锂离子的嵌入脱出过程中不会发生电解质溶剂的共嵌入,有着较宽的电解液的选择范围。但是硅基材料较低的电子导电率和充放电过程的体积膨胀与收缩等问题严重影响了硅材料本身的倍率性能以及循环稳定性。
锂离子电池的电极是由活性材料、导电添加剂和粘结剂三部分共同组成的,粘结剂作为电极不可或缺的一部分,现有的粘结剂结构单一、刚性偏大、粘结性不足、无法形成有效的粘结以对硅负极进行束缚,导致硅负极在循环过程中仍然存在着因体积变化而面临粘结失效的风险。
聚丙烯酸胶作为锂离子电池电极的活性成分,它不仅具有将活性材料、导电剂和集流体粘接在一起的作用;而且可以有效抑制硅负极的膨胀。但是PAA的链段较硬,硅负极长期循环后,PAA链段容易遭到破坏,造成负极脱粉、掉料,危及电池使用安全。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种改性黏结剂,将环氧基团引入聚丙烯酸中,可以提高其粘接性、耐腐蚀性和耐热性等方面的性能。通过提升对电极的粘结强度,从而有效地抵消了硅负极充放电过程中体积膨胀的不利影响。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种改性黏结剂,用于锂离子电池,其结构通式如式(1)所示:
(1);
式(1)中,m为大于0的整数,n为大于0的整数。
根据本发明实施例的改性黏结剂,将环氧基团引入聚丙烯酸中,可以提高其粘接性、耐腐蚀性和耐热性等方面的性能。具体来说,引入环氧基团可以增加聚丙烯酸的极性,提高其对各种基材的粘接能力,扩大其应用范围。此外,环氧基团可以提高聚丙烯酸的耐腐蚀性和耐热性,增强其化学稳定性。将该改性黏结剂用于锂离子电池,通过提升对电极的粘结强度,从而有效地抵消了硅负极充放电过程中体积膨胀的不利影响。
在本发明的第二个方面,本发明提出了一种改性黏结剂的制备方法,用于制备前述的改性黏结剂。该制备方法包括以下步骤:
S1、将丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、N,N-二甲基甲酰胺混合制得反应液;
S2、将步骤S1制得的反应液循环脱气,直至无气泡产生;
S3、将步骤S2脱气后反应液,在65-75℃下反应20-30h;
S4、将步骤S3反应后的产物洗涤、沉淀,得到改性黏结剂。
根据本发明实施例的制备方法,制备的改性黏结剂性能稳定,通过脱气、洗涤提高产品的纯度
另外,根据本发明上述实施例的改性黏结剂还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比例为6~10:1~2:1~5:1~5。
在本发明的一些实施例中,所述引发剂为偶氮二异丁腈。
在本发明的一些实施例中,步骤S2中循环脱气具体为:将装有所述反应液的反应装置置于液氮下,循环进行冷冻、抽气和解冻;并且/或者
步骤S3中所述反应在油浴条件下进行。
在本发明的第三个方面,本发明提出了一种负极片,包括集流体和设置在集流体至少一个表面的活性层,活性层包括活性物质和黏结剂,所述黏结剂为上述的改性黏结剂或根据上述的制备方法制备的改性黏结剂。
根据本发明实施例的负极片,改性黏结剂能够将活性物质和导电添加剂粘合在集流体上,形成稳定的电极结构。使用具有高粘接强度的黏结剂有助于提高负极片的力学性能和耐久性。
在本发明的第四个方面,本发明提出了一种锂离子电池的制备方法,包括以下步骤:
S5、将根据上述的改性黏结剂或上述的制备方法制备的改性黏结剂,以及导电剂、丁苯橡胶乳液、石墨、氧化亚硅、水加入匀浆机匀浆,制得负极浆料;
S6、将步骤S5制备的负极浆料以均匀的面密度涂布在集流体,经辊压、模切制得负极片;
S7、将步骤S6制备的负极片与正极片装配制成极组;
S8、将步骤S7中所述极组装配至壳体,经烘烤后注入电解液;
S9、将步骤S8的所述壳体封口、静置、化成得到锂离子电池。
另外,根据本发明上述实施例锂离子电池还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述电解液包括溶剂、锂盐、添加剂,所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯,所述锂盐为六氟磷酸锂,所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯。
根据本发明实施例的制备上述锂离子电池的方法,利用自由基聚合,将丙烯酸,甲基丙烯酸缩水甘油酯,以及引发剂加入N,N-二甲基甲酰胺中,将环氧基团引入聚丙烯酸中。然后将改性聚丙烯酸加入负极浆料中,制成负极片,将电解液(锂盐为六氟磷酸锂)注入装配完成后的电池中,利用电解液中六氟磷酸锂引发改性丙烯酸中环氧基团离子聚合形成三维交联网络结构的聚丙烯酸。本发明的改性聚丙烯酸在负极中原位生成了三维网状结构的交联网络,提高了对硅负极膨胀的抑制能力,也克服了电池长期循环后掉粉的问题,提高了电池的循环能力。
在本发明的一些实施例中,所述改性黏结剂、导电剂、丁苯橡胶乳液、石墨、氧化亚硅、水的重量比为2~5:1~2:0.5~1:70~85:10~25:50~70。
在本发明的一些实施例中,所述导电剂为导电炭黑、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或几种。
在本发明的一些实施例中,所述正极片的活性物质为镍钴锰酸锂。
在本发明的一些实施例中,所述步骤S5中所述改性黏结剂,以及导电剂、丁苯橡胶乳液、石墨、氧化亚硅、水按顺序加入匀浆机。
在本发明的一些实施例中,所述步骤S5中匀浆的时间为7~9h。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是改性黏结剂制备反应式;
图2是锂离子电池中改性黏结剂的三维网状结构的构建方式图;
图3是实施例与对比例的电池25℃常温循环容量保持率测试结果图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的第一个方面提出了一种改性黏结剂,其结构通式如式(1)所示:
(1);
式(1)中,m为大于0的整数,n为大于0的整数。
根据本发明的实施例,将环氧基团引入聚丙烯酸中,可以提高其粘接性、耐腐蚀性和耐热性等方面的性能。具体来说,引入环氧基团可以增加聚丙烯酸的极性,提高其对各种基材的粘接能力,扩大其应用范围。此外,环氧基团可以提高聚丙烯酸的耐腐蚀性和耐热性,增强其化学稳定性。将该改性黏结剂用于锂离子电池,通过提升对电极的粘结强度,从而有效地抵消了硅负极充放电过程中体积膨胀的不利影响。
在本发明的第二个方面提出了一种改性黏结剂的制备方法,用于制备前述的改性黏结剂。如图1所示,该制备方法包括以下步骤:
S1、将丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、N,N-二甲基甲酰胺混合制得反应液;
S2、将步骤S1制得的反应液循环脱气,直至无气泡产生;
S3、将步骤S2脱气后反应液,在65-75℃下反应20-30h;
S4、将步骤S3反应后的产物洗涤、沉淀,得到改性黏结剂。
在本申请的一些实施例中,丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比例为6~10:1~2:1~5:1~5。优选地,引发剂为偶氮二异丁腈。
在本申请的一些实施例中,步骤S2中循环脱气具体为:将装有反应液的反应装置置于液氮下,待完全冰冻后,抽气5min;待完全解冻后再置于液氮下冷冻,完全冰冻后,抽气5 min,完成脱气。本申请提供的脱气方法具有较高的脱气效率,能够显著去除低沸点气体,通过多次抽气,可以防止气体再次溶解在反应液中,保证脱气效果。
在本申请的一些实施例中,步骤S3中反应在油浴条件下进行。油浴可以实现精确的恒温控制,使反应溶液的温度保持恒定,提高实验结果的重复性和准确性。
在本发明的第三个方面提出了一种负极片,包括集流体和设置在集流体至少一个表面的活性层,活性层包括活性物质和黏结剂。在本实施例中,黏结剂上述的改性黏结剂或根据上述的制备方法制备的改性黏结剂。改性黏结剂能够将活性物质和导电添加剂粘合在集流体上,形成稳定的电极结构。使用具有高粘接强度的黏结剂有助于提高负极片的力学性能和耐久性。
在本发明的第四个方面提出了一种锂离子电池,包括正极片、上述的负极片、电解液和壳体,正极片、负极片和电解液均容纳于壳体内。改性黏结剂通过作用于负极片,有助于形成更稳定的电极结构,提高电极材料的利用率,从而提高锂离子电池的能量密度。优选地,壳体为铝塑壳。
在本申请中,该锂离子电池作为三元软包电池。
在本申请的一些实施例中,电池还包括隔膜,用于分隔正极片与负极片,从而进一步优化电极结构,提高锂离子电池的循环稳定性。
在本发明的第四个方面提出了一种锂离子电池的制备方法,用于制备前述的锂离子电池。该制备方法包括以下步骤:
S5、将根据上述的改性黏结剂或上述的制备方法制备的改性黏结剂,以及导电剂、丁苯橡胶乳液、石墨、氧化亚硅、水按顺序加入匀浆机匀浆,制得负极浆料;通过使用匀浆机将负极材料进行充分混合,提高了材料分散的均匀性,降低了形成气泡的可能性,为后续涂布工序提供了良好的条件。
S6、将步骤S5制备的负极浆料以均匀的面密度涂布在集流体,经辊压、模切制得负极片;采用了涂布工艺将负极浆料均匀地涂布在集流体上,保证了负极片的厚度和面密度均匀性,有利于锂离子电池性能的稳定发挥。辊压工艺可以增加电极材料的密度,提高锂离子电池的体积能量密度。同时,辊压工艺还可以消除电极材料中的空洞和间隙,提高电极的导电性能。
S7、将步骤S6制备的负极片与正极片装配制成极组;
S8、将步骤S7中极组装配至壳体,经烘烤后注入电解液;在锂离子电池生产过程中,电极材料和电池组件可能含有一定水分。在电解液注入之前进行烘烤,可以有效去除这些水分,避免水分影响锂离子电池的性能和寿命;烘烤过程中,温度升高,可以激活电极材料表面的活性位点,提高锂离子电池的电化学性能;烘烤后,电极材料表面的亲水性增强,有利于电解液在电极表面的浸润和分布,提高锂离子电池的性能。
S9、将步骤S8的壳体封口、静置、化成得到锂离子电池。密封工艺确保了电池的使用安全和性能稳定。化成工艺是通过对锂离子电池进行恒流充电和恒流放电,活化电池材料,使其进入稳定的电化学状态。化成工艺可以提高锂离子电池的电性能和使用寿命。
在本申请的一些实施例中,电解液包括溶剂、锂盐、添加剂,溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯,锂盐为六氟磷酸锂,添加剂为氟代碳酸乙烯酯。优选地,碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯的体积比为3:3:4。
在本申请中,如图2所示,改性黏结剂作为活性材料参与锂离子电池内反应,电解液中六氟磷酸锂引发改性丙烯酸中环氧基团离子聚合形成三维交联网络结构的聚丙烯酸,六氟磷酸锂的存在不仅为无机SEI膜的形成提供F-,而且为环氧基团的开环形成聚合物凝胶提供了引发剂(阳离子诱导环氧基团开环,选择的六氟磷酸锂浓度较高,确保了即便是没有外部加热的情况下,六氟磷酸锂的溶解热足以使其部分分解,并释放出少量的PF5,PF5是环氧基团开环聚合的关键引发剂,可以使聚合反应在常温进行),主要是PF5与环氧基团中的氧发生强相互作用,削弱了环氧基团中的C-O键,从而导致开环反应。
在本申请中,三维交联网络结构的聚丙烯酸具有较高的韧性,能够释放硅负极膨胀产生的应力,进而降低硅负极体积变化导致极片的膨胀,提高了对硅负极膨胀的抑制能力,也克服了电池长期循环后掉粉的问题,提高了电池的循环能力。
在本申请中,利用原位固化的方式形成聚丙烯酸的三维网状结构,克服了交联聚丙烯酸粘度大,难以在水中溶解,加工难度大的缺点。三维网络结构的粘结剂的交联是与电解液形成的,使高硅含量锂电池能在循环后具有更高的电池容量保持率。
在本申请的一些实施例中,改性黏结剂、导电剂、丁苯橡胶乳液、石墨、氧化亚硅、水的重量比为2~5:1~2:0.5~1:70~85:10~25:50~70。
在本申请的一些实施例中,导电剂为导电炭黑、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或几种。导电剂可以增加锂离子电池电极中的电子传导率,降低电池内阻,从而提高锂离子电池的功率性能和循环稳定性;导电剂的加入可以降低电极内部的电阻,从而提高锂离子电池的整体性能。
在本申请的一些实施例中,正极片的活性物质为镍钴锰酸锂,镍含量大于90%。该正极材料具有较高的能量密度,成本相对较低,安全性能高。该正极材料在循环过程中结构保持相对稳定,具有良好的循环稳定性,提高了锂离子电池的使用寿命。
在本申请的一些实施例中,步骤S5中改性黏结剂,以及导电剂、丁苯橡胶乳液、石墨、氧化亚硅、水按顺序加入匀浆机;在步骤S5中,将改性黏结剂、导电剂、丁苯橡胶乳液、石墨、氧化亚硅、水按顺序加入匀浆机,优选地,匀浆的时间为7~9h。在申请中,改性黏结剂作为负极片中的重要成分,将活性物质和导电剂粘合在铜箔上。将改性黏结剂首先加入匀浆机,可使其与后续加入的材料充分混合,提高黏结剂在负极片中的分散性和性能。导电剂的主要作用是提高电极的电导率,降低电极内阻,从而提高锂离子电池的功率性能和循环稳定性。丁苯橡胶乳液作为粘合剂,具有良好机械稳定性和粘接性能。将其加入匀浆机,可以提高改性黏结剂与负极材料之间的粘接强度,形成更稳定的负极结构。石墨是一种常用的负极活性物质,具有较高的锂离子嵌入/脱嵌能力。氧化亚硅是一种常用的负极导电添加剂,可以提高负极片的电子导电率,降低电极内阻。水作为溶剂,用于稀释和分散负极材料。通过将改性黏结剂、导电剂、丁苯橡胶乳液等匀浆,可以制备出具有良好性能的负极浆料,为后续涂布、辊压等制备工艺提供基础,从而保证锂离子电池负极片的质量和性能。
下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。
实施例1:
(1)改性聚丙烯酸的制备:将7.2g丙烯酸和1.42g甲基丙烯酸缩水甘油酯,5mg引发剂和30mLN,N-二甲基甲酰胺加入到150mL三口烧瓶中,反应液经过三次冷冻-抽气-解冻循环脱气处理,然后将反应瓶置于预设温度为70 ℃的油浴中搅拌反应24 h,反应产物经过洗涤、沉淀后,即可得到改性聚丙烯酸;
(2)高能量密度锂电池负极浆料的制备:将2份改性聚丙烯酸,1份导电剂,0.5份丁苯橡胶乳液70份石墨,25份氧化亚硅,50份水按顺序加入匀浆机中搅拌7h,即可得到高能量密度锂电池负极浆料;
(3)高能量密度锂电池的制备:将制得的负极浆料经涂布、辊压、模切后,与正极片一起装配制成极组,然后再入壳,烘烤后注入电解液,封口,静置,化成后即得到高能量密度锂电池;其中,电解液中溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯,锂盐为六氟磷酸锂,添加剂为氟代碳酸乙烯酯。
实施例2 :
(1)改性聚丙烯酸的制备:将7.2g丙烯酸和1.42g甲基丙烯酸缩水甘油酯,5mg引发剂和30mLN,N-二甲基甲酰胺加入到150mL三口烧瓶中,反应液经过三次冷冻-抽气-解冻循环脱气处理,然后将反应瓶置于预设温度为70 ℃的油浴中搅拌反应24 h,反应产物经过洗涤、沉淀后,即可得到改性聚丙烯酸;
(2)高能量密度锂电池负极浆料的制备:将3份改性聚丙烯酸,1.5份导电剂,0.75份丁苯橡胶乳液75份石墨,20份氧化亚硅,60份水按顺序加入匀浆机中搅拌8 h,即可得到高能量密度锂电池负极浆料;
(3)高能量密度锂电池的制备:将制得的负极浆料经涂布、辊压、模切后,与正极片一起装配制成极组,然后再入壳,烘烤后注入电解液,封口,静置,化成后即得到高能量密度锂电池;其中,电解液中溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯,锂盐为六氟磷酸锂,添加剂为氟代碳酸乙烯酯。
实施例3:
(1)改性聚丙烯酸的制备:将7.2g丙烯酸和1.42g甲基丙烯酸缩水甘油酯,5mg引发剂和30mLN,N-二甲基甲酰胺加入到150mL三口烧瓶中,反应液经过三次冷冻-抽气-解冻循环脱气处理,然后将反应瓶置于预设温度为70 ℃的油浴中搅拌反应24 h,反应产物经过洗涤、沉淀后,即可得到改性聚丙烯酸;
(2)高能量密度锂电池负极浆料的制备:将4份改性聚丙烯酸,2份导电剂,1份丁苯橡胶乳液80份石墨,15份氧化亚硅,70份水按顺序加入匀浆机中搅拌9 h,即可得到高能量密度锂电池负极浆料;
(3)高能量密度锂电池的制备:将制得的负极浆料经涂布、辊压、模切后,与正极片一起装配制成极组,然后再入壳,烘烤后注入电解液,封口,静置,化成后即得到高能量密度锂电池;其中,电解液中溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯,锂盐为六氟磷酸锂,添加剂为氟代碳酸乙烯酯。
对比例1:
(1)高能量密度锂电池负极浆料的制备:将4份市售聚丙烯酸,2份导电剂,1份丁苯橡胶乳液80份石墨,15份氧化亚硅,70份水按顺序加入匀浆机中搅拌9 h,即可得到高能量密度锂电池负极浆料;
(2)高能量密度锂电池的制备:将制得的负极浆料经涂布、辊压、模切后,与正极片一起装配制成极组,然后再入壳,烘烤后注入电解液,封口,静置,化成后即得到高能量密度锂电池;其中,电解液中溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯,锂盐为六氟磷酸锂,添加剂为氟代碳酸乙烯酯。
对比例2:
(1)改性聚丙烯酸的制备:将7.2g丙烯酸和1.42g甲基丙烯酸缩水甘油酯,5mg引发剂和30mLN,N-二甲基甲酰胺加入到150mL三口烧瓶中,反应液经过三次冷冻-抽气-解冻循环脱气处理,然后将反应瓶置于预设温度为70 ℃的油浴中搅拌反应24 h,反应产物经过洗涤、沉淀后,即可得到改性聚丙烯酸;
(2)高能量密度锂电池负极浆料的制备:将4份改性聚丙烯酸,2份导电剂,1份丁苯橡胶乳液80份石墨,15份氧化亚硅,70份水按顺序加入匀浆机中搅拌9 h,即可得到高能量密度锂电池负极浆料;
(3)高能量密度锂电池的制备:将制得的负极浆料经涂布、辊压、模切后,与正极片一起装配制成极组,然后再入壳,烘烤后注入电解液,封口,静置,化成后即得到高能量密度锂电池;其中,电解液中溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯,锂盐四氟硼酸锂,添加剂为氟代碳酸乙烯酯。
性能评价方式
一,极片剥离强度性能测试:
按照国标GB2792测试极片剥离强度(注液后,将电池拆解得到的极片,烘干电解液),其结果如下表所示:
二,循环性能测试:
按照1C充/1C放的工步,对电池进行充放电测试,所得结果如图3,实施例1到3的容量保持率分别为96.17%,96.69%,96.48%,对比例1的容量保持率为92.05%,对比例2的容量保持率为93.16%。
由上述结果可知,三维交联网络结构的聚丙烯酸提高了对硅负极膨胀的抑制能力,也克服了电池长期循环后掉粉的问题,提高了电池的循环能力。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种改性黏结剂,用于锂离子电池,其特征在于,其结构通式如式(1)所示:
(1);
式(1)中,m为大于0的整数,n为大于0的整数。
2.一种改性黏结剂的制备方法,用于制备权利要求1中所述的改性黏结剂,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、N,N-二甲基甲酰胺混合制得反应液;
S2、将步骤S1制得的反应液循环脱气,直至无气泡产生;
S3、将步骤S2脱气后反应液,在65-75℃下反应20-30h;
S4、将步骤S3反应后的产物洗涤、沉淀,得到改性黏结剂。
3.根据权利要求2所述的改性黏结剂的制备方法,其特征在于,所述丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比例为6~10:1~2:1~5:1~5。
4.根据权利要求2所述的改性黏结剂的制备方法,其特征在于,所述引发剂为偶氮二异丁腈。
5.根据权利要求2所述的改性黏结剂的制备方法,其特征在于,
步骤S2中循环脱气具体为:将装有所述反应液的反应装置置于液氮下,循环进行冷冻、抽气和解冻;并且/或者
步骤S3中所述反应在油浴条件下进行。
6.一种负极片,其特征在于,包括集流体和设置在集流体至少一个表面的活性层,活性层包括活性物质和黏结剂,所述黏结剂为根据权利要求1所述的改性黏结剂或根据权利要求2~5任一项的所述的制备方法制备的改性黏结剂。
7.一种锂离子电池,其特征在于,包括正极片、根据权利要求6所述的负极片、电解液和壳体,所述正极片、所述负极片和所述电解液均容纳于所述壳体内。
8.一种锂离子电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S5、将根据权利要求1所述的改性黏结剂或根据权利要求2~5任一项的所述的制备方法制备的改性黏结剂,以及导电剂、丁苯橡胶乳液、石墨、氧化亚硅、水加入匀浆机匀浆,制得负极浆料;
S6、将步骤S5制备的负极浆料以均匀的面密度涂布在集流体,经辊压、模切制得负极片;
S7、将步骤S6制备的负极片与正极片装配制成极组;
S8、将步骤S7中所述极组装配至壳体,经烘烤后注入电解液;
S9、将步骤S8的所述壳体封口、静置、化成得到锂离子电池。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述电解液包括溶剂、锂盐、添加剂,所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯,所述锂盐为六氟磷酸锂,所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯。
10.根据权利要求8所述的锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法满足以下条件中的任一个或几个:
(1)所述改性黏结剂、导电剂、丁苯橡胶乳液、石墨、氧化亚硅、水的重量比为2~5:1~2:0.5~1:70~85:10~25:50~70;
(2)所述导电剂为导电炭黑、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或几种;
(3)所述正极片的活性物质为镍钴锰酸锂;
(4)所述步骤S5中所述改性黏结剂,以及导电剂、丁苯橡胶乳液、石墨、氧化亚硅、水按顺序加入匀浆机;
(5)所述步骤S5中匀浆的时间为7~9h。
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