CN117642877A - 导电浆料、集流体、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 - Google Patents

导电浆料、集流体、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种导电浆料、集流体、二次电池、电池模块、电池包和用电装置。本申请的导电浆料包括如下原料组分：水性粘结剂，包括具有多羧基官能度的水性聚合物、导电剂、分散剂以及固化剂，固化剂用于与具有多羧基官能度的水性聚合物交联反应。本申请实施例中的导电浆料，具有较好的导电性能以及粘结性能，并且具有较好的耐水性，能提升二次电池运行过程中的稳定性，延长其循环寿命。

Description

导电浆料、集流体、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 技术领域
本申请涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种导电浆料、集流体、二次电池、电池模块、电池包和用电装置。
背景技术
锂离子电池由于其能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点，广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、风力发电机组、太阳能电站等电子设备中。
锂离子电池的电极片主要包括活性材料层和集流体，活性材料层与集流体之间的粘结性能影响了电极片的循环寿命，活性材料层与集流体之间的导电性能关系到电池的电性能以及循环性能。因此，上述的问题也不是本领域研究的重点之一。
发明内容
本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种导电浆料，能够增强集流体与导电涂层之间的导电性以及粘结性能，并且具有较好的耐水性，能提升二次电池运行过程中的稳定性，延长其循环寿命。
为了达到上述目的，本申请提供了一种导电浆料、集流体、二次电池、电池模块、电池包和用电装置。
本申请的第一方面提供了一种导电浆料，包括如下原料组分：水性粘结剂，包括具有多羧基官能度的水性聚合物、导电剂、分散剂以及固化剂，固化剂用于与具有多羧基官能度的水性聚合物交联反应。
本申请通过在导电浆料中加入固化剂，固化剂与粘结剂发生交联反应，使得部分粘结剂分子链由线性变为更牢固的三维网络结构，由此提升了部分粘结剂分子的耐溶剂性、特别是耐水性溶剂性，确保了由该导电浆料形成的涂层在集流体上的结构完整性与高粘结力，并且 能保持良好的导电性，提升二次电池运行的稳定性以及循环寿命。
在任意实施方式中，导电浆料按质量份数计包含：水性粘结剂100份、导电剂50～150份、分散剂800～850份、固化剂3～16份。
根据本申请的实施方式，通过设置各原料组分的用量，能够使得导电浆料具有良好的分散性和工艺性，同时可以保证水性聚合物与固化剂进行交联反应后获得适当的交联度，以形成稳定的三维交联网络。由此，对于由该导电浆料形成的涂层，一方面，涂层中的导电剂可以由粘结剂聚合物分子三维交联网络束缚而保持稳定的均匀分散状态，以形成导电网络，从而使得涂层具有良好的导电性；另一方面，在电极经电解液浸泡后，涂层仍然能够保持良好的粘粘性能，提高电池的循环性能。
在任意实施方式中，具有多羧基官能度的水性聚合物包括水性丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及具有多羧基官能度的丙烯腈多元共聚物中的至少一种。
在任意实施方式中，水性丙烯酸树脂包括聚丙烯酸，丙烯酸、丙烯酸酯以及可选的其它乙烯不饱和单体的共聚物，或其组合；可选地，所述水性丙烯酸树脂包括数均分子量为300,000～800,000的聚丙烯酸；可选地，丙烯酸被部分中和成盐。
水性丙烯酸树脂具有良好的水溶性，能够保证导电浆料与水的浸润性，提升水性正极材料浆料在导电涂层表面的铺展以及正极膜层与导电涂层之间的粘结效果。
在任意实施方式中，固化剂包括具有两个以上羧酸可反应性官能团的化合物，可选地，羧酸可反应性官能团选自氮丙啶，环氧乙烷，氨基，碳化二亚胺基中的至少一种。
可选地，固化剂包括氮丙啶官能化合物、聚碳化二亚胺以及其盐类、环氧官能化硅烷化合物、接枝环氧硅烷的聚合物、聚乙烯亚胺中的至少一种，可选地，所述聚碳化二亚胺的数均分子量为10,000～40,000。
根据本申请的实施例，固化剂通过羧酸可反应性官能团与水性粘结剂中的羧基发生交联反应，形成三维交联网络。上述的固化剂具体 实例与羧基反应效率高，生成的三维网络结构化学性质稳定，能够增强导电浆料与基体的粘结强度。
在任意实施方式中，分散剂包括水性溶剂，可选地，水性溶剂包括水。
在任意实施方式中，导电浆料的原料组分中还包括增稠剂，增稠剂包括黄原胶、羧甲基纤维素及其盐、或聚N-乙烯基乙酰胺中的至少一种。
在任意实施方式中，导电剂包括炭黑、石墨、乙炔黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。
本申请的第二方面还提供一种用于制备上述任意实施例中的导电浆料的方法，该方法包括：将导电剂、分散剂以及水性粘结剂均匀混合，得到预混合物；向预混物中加入固化剂，均匀混合得到导电浆料。
由此，能够使得固化剂与水性粘结剂充分交联反应，生成更多三维网络结构，提升导电浆料的铺展效果以及与基体的粘结强度。
在任意实施方式中，固化剂与水性粘结剂的质量比为0.03～0.16。通过设置合理的比例，保证导电浆料具备足够的耐水性的同时，保证导电浆料的粘结性能。
本申请的第三方面还提供一种集流体，包括基材以及涂布在基材上的导电涂层，导电涂层包括导电剂和具有多羧基官能度的水性聚合物粘结剂，其中，水性聚合物经过交联形成三维网络结构。
在任意实施方式中，导电涂层是由上述任一实施例中的导电浆料固化形成的。
在任意实施方式中，基材包括铝箔或者含铝的高分子材料复合体。
在任意实施方式中，导电涂层与基材之间的剥离力N≥50N/M。导电涂层中设置的粘接剂提升了导电涂层与基材之间的粘结强度，提升了二次电池的循环寿命。
本申请的第四方面提供一种电极极片，包括：如本申请第三方面提供的集流体；以及活性材料层，设于集流体的导电涂层上。
在任意实施方式中，活性材料层包括：橄榄石结构的含锂磷酸盐、 水性聚合物粘结剂。
本申请的第五方面提供一种二次电池，包括本申请第四方面的电极极片。
本申请的第六方面提供一种电池模块，包括本申请的第五方面的二次电池。
本申请的第七方面提供一种电池包，包括本申请的第六方面的电池模块。
本申请的第八方面提供一种用电装置，包括选自本申请的第五方面的二次电池、本申请的第六方面的电池模块或本申请的第七方面的电池包中的至少一种。
本申请通过在导电浆料中加入固化剂，固化剂与粘结剂发生交联反应，使得部分粘结剂分子链由线性变为更牢固的三维网络结构，同时羧基作为亲水基团，后续在导电涂层上涂布活性材料时，能更好的提升活性材料在导电涂层上的浸润、铺展与粘接效果，确保了活性材料层在集流体上的低电阻与高粘结力，并且能保持良好的导电性，提升二次电池运行的稳定性以及循环寿命。
附图说明
图1是根据本申请的导电浆料制备方法的一实施方式的流程图
图2是本申请一实施方式的二次电池的示意图。
图3是图2所示的本申请一实施方式的二次电池的分解图。
图4是本申请一实施方式的电池模块的示意图。
图5是本申请一实施方式的电池包的示意图。
图6是图5所示的本申请一实施方式的电池包的分解图。
图7是本申请一实施方式的二次电池用作电源的用电装置的示意图。
图8为包含本申请一实施例方式中的电极极片的切面扫描电镜图。
图9为包含本申请对比例1中的导电浆料涂层的电极极片的切面扫描电镜图。
附图标记说明：
1电池包；2上箱体；3下箱体；4电池模块；5二次电池；51壳体；52电极组件；53顶盖组件；6正极材料层；7铝箔；8正极材料层；9铝箔。
具体实施方式
以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的导电浆料、集流体、二次电池、电池模块、电池包和用电装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征 可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，方法包括步骤(a)和(b)，表示方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，提到方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到方法，例如，方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真(或存在)并且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)而B为真(或存在)；或A和B都为真(或存在)。
锂离子电池的正极极片，主要使用铝箔或含铝的高分子复合材料作为集流体的基材。在相关技术中，锂离子电池的极片制备工艺流程是，将活性物质浆料直接涂覆于集流体基材的表面形成活性材料层。当采用水溶性的粘结剂制造活性物质浆料时，集流体基材表面与与活性物质浆料的浸润性低，导致活性材料颗粒与基材的接触面积有限，粘结性差。因此，电极极片电阻增大，引起电池内阻的上升。特别地，在大倍率充放电条件下电池的电性能会显著降低。并且，活性物质浆料中的水溶性粘结剂的粘结强度有限，在持续的充放电过程中，很容易发生活性材料层与基材之间的膨胀脱离，导致电池内阻进一步增大，进而影响电池的循环寿命和安全性能。因此，需要在基材的表面涂布一层导电涂层，来紧密的粘接活性物质浆料与基材，保障活性材料层与基材之间的粘接力与导电性。
相关技术中，锂电池正极的活性物质浆料大多采用有机溶剂，故对集流体上的导电涂层的耐水性无严格要求。随着电池技术发展以及对绿色环保的需求，锂电池正极的活性物质浆料正逐步转向以水性溶 剂为主的环保无污染配方。而采用水性溶剂后，导电涂层因为耐水性不足，会被正极活性物质浆料中的水性溶剂所溶解。导电涂层溶解后，结构破坏失去导电作用，更严重的是会导致活性材料层脱离集流体基材，引起各种电池性能以及安全上的异常。
本发明针对以上问题，开发出一种耐水溶解的导电浆料，采用此导电浆料涂涂覆在基材上，可防止导电涂层被水溶解而导致的集流体与活性物质层脱离的问题，从而保证了正极极片的正常使用与锂电池的安全与性能。
导电浆料
本申请的第一方面，提出了一种导电浆料，包括如下原料组分：水性粘结剂，包括具有多羧基官能度的水性聚合物、导电剂、分散剂以及固化剂，固化剂用于与具有多羧基官能度的水性聚合物交联反应。
在本申请实施例中，水性粘结剂为能够溶解于水中的粘结剂，其具有无污染、阻燃性高、导电性良好等优点，能够在导电层中进行良好的应用。通过采用的具有多羧基官能度的水性聚合物作为水性粘结剂，一方面其中的羧基能够提升粘结剂的水溶性，另一方面羧基具有良好的反应活性，能够与其他物质发生反应，改变自身的性能。
固化剂为控制固化反应的物质，用于对部分粘结剂的耐水性能进行改进。具体的，固化剂中的一些基团能够与水性粘结剂中的羧基发生交联反应，将二维的羧基分子链变为更牢固的三维网络结构分子。上述的三维网络结构分子，不仅能改善水性粘结剂的耐水性能，还能增强水性粘结剂自身结构的稳定性，提升水性粘结剂的粘结性。
导电剂为具有良好导电性能的材料，添加导电剂能提升导电胶料的导电性能，保证活性材料层与集流体基材之间的电能传导。分散剂能够提升各原料在水性粘结剂中的分散性能，保证导电浆料的性能稳定性。
本申请通过在导电浆料中加入固化剂，固化剂与粘结剂发生交联反应，使得部分粘结剂分子链由线性变为更牢固的三维网络结构，由此提升了部分粘结剂分子的耐溶剂性、特别是耐水性溶剂性，确保了由该导电浆料形成的涂层在集流体上的结构完整性与高粘结力，并且 能保持良好的导电性，提升二次电池运行的稳定性以及循环寿命。
在一些实施方式中，导电浆料按质量份数计包含：水性粘结剂100份、导电剂50～150份、分散剂800～850份、固化剂3～16份。
在本申请的实施例中，本申请中的分散剂可以采用水性溶剂。可选地，本申请中的分散剂可以采用去离子水。上述的分散剂容易获取，材料成本低。进一步的，分散剂添加的份数为800～850份。可以理解的是，分散剂添加的份数低于800份，导电浆料的粘度较高，混合效率低。当分散剂的份数大于850份，则会增加后续导电浆料层干燥固化的时间，降低导电涂层制备的效率。因此，上述的添加份数能够提升导电涂层的制备效率。
本申请实施例中，导电剂添加份数为50份～150份，当导电剂添加份数小于50份，导电性能不足，会影响活性材料层与集流体基材之间的电能传导，降低电池的电性能。当导电剂添加份数大于150份，则会增加电极极片的质量，降低二次电池的能量密度。因此，上述的导电剂添加份数能够保证二次电池电性能的同时保证其能量密度。
本申请实施例中，水性粘结剂添加100份，固化剂添加3～16份。通过添加足量的水性粘结剂能够保证导电浆料的粘结性能，固化剂添加量少于水性粘结剂，其用于与部分的水性粘结剂进行交联反应，将部分的二维的羧基分子链变为三维网络结构分子，提升水性粘结剂的耐水性能。剩余的部分水性粘结剂不参与加交联反应，仍然能够保持自身的粘结性能，保证方导电浆料的粘附性，提升活性材料层与集流体基材之间的粘结强度。
本申请技术方案中，通过设置合理的各原料组分，通过设置各原料组分的合理用量，能够使得导电浆料具有良好的分散性和工艺性，同时可以保证水性聚合物与固化剂进行交联反应后获得适当的交联度，以形成稳定的三维交联网络。由此，对于由该导电浆料形成的涂层，一方面，涂层中的导电剂可以由粘结剂聚合物分子三维交联网络束缚而保持稳定的均匀分散状态，以形成导电网络，从而使得涂层具有良好的导电性；另一方面，在电极经电解液浸泡后，涂层仍然能够保持良好的粘粘性能，提高电池的循环性能。
在一些实施方式中，具有多羧基官能度的水性聚合物包括水性丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及具有多羧基官能度的丙烯腈多元共聚物中的至少一种，可选地，包括聚丙烯酸，聚丙烯酸的分子量为300000～800000。
水性丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及具有多羧基官能度的丙烯腈多元共聚物中，均具有多个活性羧基官能团，能参与与固化剂的交联反应。
具体的，水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水可稀释丙烯酸)及丙烯酸树脂水溶液。其具有价格低、使用安全，环境友好等优点。丙烯酸树脂是丙烯酸或甲基丙烯酸及其衍生物聚合物的总称。丙烯酸分子或甲基丙烯酸分子中具有一个活性羧基，多个丙烯酸树脂是丙烯酸或甲基丙烯酸及其衍生物聚合物则具备多个活性羧基基团。因此，上述的结构能够为固化交联反应提供较多的活性羧基基团，保证反应的顺利进行。
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，分子式是(C 2H 4) x.(C 4H 6O 2) y，无刺激性。乙烯-醋酸乙烯中的活性羧基基团来源于醋酸乙烯单体，每个醋酸乙烯单体中含有一个活性羧基基团，因此上述的共聚物能够提供足够的活性羧基基团参与固化交联反应，同时分子量较低，能够保证二次电池的能量密度。
具有多羧基官能度的丙烯腈多元共聚物中，具有多个活性羧基基团，同样能够提供足够的活性羧基基团参与固化交联反应，并且丙烯腈多元共聚物具有较好的热稳定性，能够保证提升导电浆料的耐热性能。
可选地，本申请实施例采用平均分子量300000～800000的聚丙烯酸作为水性粘结剂，制备简便，材料成本低，且毒性低。每个丙烯酸单体具有一个活性羧基基团，因此上述的分子量的聚丙烯酸，也能提供足够多的活性羧基参与固化交联反应。
在本申请的实施例中，上述具有多羧基官能度的水性聚合物，均能够与固化剂进行固化交联反应，并且结构稳定，反应效率高，能有效保证导电浆料的粘结效果.
在一些实施方式中，水性丙烯酸树脂包括丙烯酸、丙烯酸酯以及可选的其它乙烯不饱和单体的共聚物；可选地，丙烯酸被部分中和成盐。
上述的物质，均具有一定的水溶性，能够保证导电浆料与水性溶剂的溶解性能。
在一些实施方式中，固化剂包括具有两个以上羧酸可反应性官能团的化合物，可选地，羧酸可反应性官能团选自氮丙啶，环氧乙烷，氨基，碳化二亚胺基中的至少一种；
可选地，固化剂包括氮丙啶官能化合物、聚碳化二亚胺以及其盐类、环氧官能化硅烷化合物、接枝环氧硅烷的聚合物、聚乙烯亚胺中的至少一种，可选地，所述聚碳化二亚胺的分子量为10000～40000。
当选用氮丙啶官能化合物作为固化剂时，水性粘结剂中的羧基与氮丙啶官能化合物中的氮丙啶基能够在室温下发生良好的交联反应，能够生产三维网络结构，提升导电浆料的耐水性。
当选用聚碳化二亚胺以及其盐类作为固化剂时，其中的碳化二亚氨基与羧基发生交联反应，能形成三维网络结构，并且上述的结构在水性溶剂中的分散性能更好，在保证导电浆料的耐水性的同时，能提升导电浆料中粘结剂的分散均匀性。
当选用环氧官能化硅烷化合物或者接枝环氧硅烷作为固化剂时，其中的环氧基与羧基发生反应，引入可水解的硅烷氧基团，然后经硅烷氧基的水解和缩合，形成Si-O-Si交联，以得到三维网络结构，以提升导电浆料的耐水性能。
当选用聚乙烯亚胺作为固化剂时，其中的环氧基与羧基发生反应，能够生产三维网络结构，提升导电浆料的耐水性。
羧酸可反应性官能团，能够与水性粘结剂中的羧基进行交联反应，选用上述的几种材料，与羧基反应效率高，生成的三维网络结构化学性质稳定，能够增强导电浆料与基体的粘结强度。
在一些实施方式中，分散剂包括水性溶剂，可选地，水性溶剂包括水。
使用水作为分散剂，成本低廉，容易获取，并且分散效果好。
在一些实施方式中，导电浆料的原料组分中还包括增稠剂，增稠剂包括黄原胶、羧甲基纤维素及其盐、或聚N-乙烯基乙酰胺中的至少一种。
选用上述的几种增稠剂，不仅能够对导电浆料的流变性质进行调节，实现增稠的作用，还能以空间位阻的效应对导电剂进行分散，实现一部分的分散剂的功能。
在一些实施方式中，导电浆料的原料组分中，以水性粘结剂100份质量份数计，增稠剂的含量为1～10份。
添加合理数量的增稠剂，在保证增稠效果的同时，控制增稠剂的质量，有效的保证二次电池的能量密度。
在一些实施方式中，导电剂包括炭黑、石墨、乙炔黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。导电剂用于改善正极活性材料层的导电性。本申请对导电剂的种类不做具体限制，可以根据实际需求进行选择。
导电浆料的制备方法
本申请的第二方面，提出了一种导电浆料的制备方法，用于制备如第一方面所述的导电浆料。图1是根据本申请的导电浆料制备方法的一实施方式的流程图。下面将说明图1所示的导电浆料制备方法的实施例。
如图1所示，导电浆料的制备方法包括以下步骤：
S11、将导电剂、分散剂以及水性粘结剂均匀混合，得到预混合物；
S12、向预混物中加入固化剂，均匀混合得到导电浆料，
根据本申请的导电浆料制备方法的实施例，先将导电剂、分散剂以及水性粘结剂混合与混合物，然后将固化剂添加到与混合物中。通过添加固化剂，其能够与水性粘结剂发生交联反应，提升导电浆料的耐水性能。上述导电浆料的制备方法简单，且可制造性高。
在一些实施例中，固化剂与所述水性粘结剂的质量比为0.03～0.16。
在本申请的实施例中，通过设置上述的固化剂与水性粘结剂的质量比，能够保证固化剂与水性粘结剂的交联反应顺利完成，提升导电浆料的耐性水，同时能保证水性粘结剂本身的粘结性能，提升导电涂层与集流体基材之间的连接强度，保证二次电池的循环性能。
集流体
本申请的第三方面提出了一种集流体，包括基材以及涂布在基材上的导电涂层，导电涂层包括导电剂和具有多羧基官能度的水性聚合物粘结剂，其中，水性聚合物经过交联形成三维网络结构。
在本申请的一些实施例中，基材具有在其自身厚度方向相对的两个表面，导电涂层设置在基材相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
在本申请的一些实施例中，基材可采用金属箔片或复合材料片制成。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合材料片可包括高分子材料和形成于高分子材料至少一个表面上的金属层。复合材料片可通过将金属材料(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。
在本申请的一些实施例中，上述的集流体可以用在正极极片中也可以用在负极极片中。当用在正极极片中，基材可以选用适合正极极片的基材，例如铝箔或含铝的复合材料片。当用在负极极片中，基材可以选用适合负极极片的基材，例如铜箔等。
导电涂层通过上述任一实施例中的导电浆料涂覆在基材的任意一个表面或者两个表面后，经过冷压、干燥以后形成。
本申请实施例中的集流体，通过在导电浆料的原料中添加固化剂，固化剂与水性粘结剂发生交联反应，使得部分粘结剂分子链由线性变为更牢固的三维网络结构，确保了集流体上的导电涂层的低电阻与高粘结力。同时固化剂中的羧基作为亲水基团，能更好的保障水性的活性材料层在导电浆料上的浸润、铺展与粘接效果，提升二次电池运行的稳定性以及循环寿命。
在一些实施方式中，导电涂层是由如上述任一实施例中描述的导电浆料固化形成的。
在本申请的实施例中，将上述的导电浆料均匀涂覆在基材上，经过烘干、冷压之后，得到本申请实施例中的集流体。上述的集流体指的是没有涂覆导电材料的集流体。导电涂层起到提升导电涂层与基材之间粘结强度作用。
在一些实施方式中，基材包括铝箔或者含铝的高分子材料复合体。
在本申请的一些实施例中，导电涂层应用在正极极片中。在正极极片中，正极活性材料中使用水性溶剂。而本申请实施例中的导电涂层具有较好的亲水性，水性溶剂能够在导电涂层上进行较好的浸润。进一步的，本申请中的导电特层同时具备较高的耐水性，因此在与水性溶剂的接触过程中，仍能保持原有的结构，不会发生溶解。因此上述的导电涂层，能在水性正极活性材料体系中进行较好的应用。
在一些实施方式中，导电涂层与基材之间的剥离力N≥50N/M。
在本申请的一些实施例中，导电涂层与基材之间具有良好的浸润性以及粘结性能，因此导电涂层与基材之间能够有较高的剥离力。
正极极片
本申请第四方面还提供一种正极极片，包括第三方面的集流体以及设置在集流体的导电涂层上的正极活性材料层。
在本申请的一些实施例中，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性材料层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
在本申请的一些实施例中，正极极片的集流体可采用铝箔或铝-高分子复合材料层。铝-高分子复合材料层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铝层。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。
在本申请的一些实施例中，活性材料层包括：橄榄石结构的含锂 磷酸盐、水性聚合物粘结剂。
在一些实施例中，正极膜层还可选地包括导电剂。作为示例，所述导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施例中，可以通过以下方式制备正极极片：将上述用于制备正极极片的组分，例如正极活性材料、导电剂、复配分散稳定剂、水性粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂(例如去离子水)中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在集流体的导电涂层上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片。
在一些实施例中，所制备的正极极片是水系正极极片，其中，正极活性材料为橄榄石结构的含锂磷酸盐，如磷酸铁锂；粘结剂为水性聚合物粘结剂，如丙烯腈与丙烯酸的共聚物；溶剂为水性溶剂，如水。
另外，以下适当参照附图2至图7，对本申请的二次电池、电池模块、电池包和用电装置进行说明。图2是本申请一实施方式的二次电池的示意图。图3是图2所示的本申请一实施方式的二次电池的分解图。图4是本申请一实施方式的电池模块的示意图。图5是本申请一实施方式的电池包的示意图。图6是图5所示的本申请一实施方式的电池包的分解图。图7是本申请一实施方式的二次电池用作电源的用电装置的示意图。
本申请的第五方面提供一种二次电池，包括本申请第四方面的正极极片。
通常情况下，二次电池包括正极极片、负极极片、电解质和隔离膜。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时可以使离子通过。
在本申请的一些实施例中，正极极片可以是上述本申请第四方面的正极极片。因此，前面对于根据本申请的极片的实施例的描述同样适用于二次电池中的正极极片，相同的内容不再赘述。
在本申请的一些实施例中，负极极片包括负极集流体以及设置在 负极集流体至少一个表面上的负极膜层，所述负极膜层包括负极活性材料。
作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在一些实施例中，所述负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。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材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铜、铜合金、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。
在一些实施例中，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。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。
在一些实施例中，负极膜层还可选地包括粘结剂。所述粘结剂可选自丁苯橡胶(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)中的至少一种。
在一些实施例中，负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施例中，负极膜层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂(如羧甲基纤维素钠(CMC-Na))等。
在一些实施例中，可以通过以下方式制备负极极片：将上述用于制备负极极片的组分，例如负极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其 他组分分散于溶剂(例如去离子水)中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到负极极片。
在本申请的一些实施例中，电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。例如，电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在一些实施例中，所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施例中，电解质盐可选NaPF 6、NaClO 4、NaBF 4、KPF 6、KClO 4、KBF 4、LiPF 6、LiClO 4、LiBF 4、Zn(PF 6) 2、Zn(ClO 4) 2、Zn(BF 4) 2中的一种或几种。
在一些实施例中，电解质盐可选自NaPF 6、NaClO 4、NaBF 4中的一种或几种。
在一些实施例中，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。在一些实施例中，所述电解液还可选地包括添加剂。例如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。
在本申请的一些实施例中，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。
在一些实施例中，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。
在一些实施例中，正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在一些实施例中，二次电池可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在一些实施例中，二次电池的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。二次电池的外包装也可以是软包，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。
本申请对二次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2示出了作为一个示例的方形结构的二次电池5。
在一些实施方式中，参照图3，外包装可包括壳体51和盖板53。其中，壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口，盖板53能够盖设于所述开口，以封闭所述容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于所述容纳腔内。电解液浸润于电极组件52中。二次电池5所含电极组件52的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据具体实际需求进行选择。
在一些实施方式中，二次电池可以组装成电池模块，电池模块所含二次电池的数量可以为一个或多个，具体数量本领域技术人员可根据电池模块的应用和容量进行选择。
图4示出了作为一个示例的电池模块4。参照图4，在电池模块4中，多个二次电池5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然，也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个二次电池5进行固定。
可选地，电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳，多个二次电池5容纳于该容纳空间。
在一些实施方式中，上述电池模块还可以组装成电池包，电池包所含电池模块的数量可以为一个或多个，具体数量本领域技术人员可根据电池包的应用和容量进行选择。
图5和图6示出了作为一个示例的电池包1。参照图5和图6，在电池包1中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块4。电池箱包括上箱体2和下箱体3，上箱体2能够盖设于下箱体3，并形成用于容纳电池模块4的封闭空间。多个电池模块4可以按照任意的方式排布于电池箱中。
另外，本申请还提供一种用电装置，所述用电装置包括本申请提供的二次电池、电池模块、或电池包中的至少一种。所述二次电池、电池模块、或电池包可以用作所述用电装置的电源，也可以用作所述用电装置的能量存储单元。所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。
作为所述用电装置，可以根据其使用需求来选择二次电池、电池模块或电池包。
图7示出了作为一个示例的用电装置。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对二次电池的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。
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。
实施例
以下，说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1～8
正极导电浆料的制备
将水性粘接剂、导电剂以及增稠剂进行混合，再按如下表一中的重量比加入固化剂得到固体混合物，最后加入固体混合物质量9倍质 量的水，配得固含量为10％的正极导电浆料。
具体的，导电剂使用导电石墨(购于上海凯茵化工有限公司，牌号为SP5000)；增稠剂采用黄原胶(分子量约为1000000g/mol，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司)；水性粘结剂采用数均分子量为300,000-800,000的聚丙烯酸，固化剂采用数均分子量10,000～40,000的聚碳化二亚胺。
其中，实施例2～7除配方中粘结剂与固化剂比例与实施例1不同外，其他与实施例1相同。实施例8选用环氧硅烷作为固化剂，其他与实施例1相同。
对比例1～5
对比例1～5各原料添加的种类以及比例不同，制备的方法与对比例1相同。
上述实施例1～8、对比例1～5的导电浆料的相关参数如下述表1以及表2所示。
表1：实施例1～8的导电浆料中粘结剂与固化剂的原料配比
表2：对比例1～5的导电浆料中粘结剂与固化剂的原料配比
表1以及表2中的的质量份数，指的是对应的原料在导电浆料中固体成分的质量含量。
另外，将上述实施例1～8和对比例1～5中得到的导电浆料分别如下所示制备成二次电池，对上述的二次电池进行性能测试。测试结果分别如下表3以及表4所示。
(1)二次电池的制备
1.正极集流体的制备
1.1将上述的正极导电浆料均匀涂覆于铝箔的一表面上，之后经过烘干、得到正极集流体。
1.2正极极片的制备
将磷酸铁锂正极活性材料磷酸铁锂、导电剂导电碳黑、复配分散稳定剂、水性粘结剂按重量比为96：1：1.2：1.8混合，其中复配分散稳定剂采用黄原胶(分子量约为1000000g/mol，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司)和聚乙烯亚胺(分子量约为1200g/mol，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司)的复配混合物，复配重量比例为1:1；水性粘结剂采用丙烯腈-丙烯酸共聚物(代号LA133，购自四川茵地乐科技有限公司)，用溶剂去离子水搅拌混合均匀，得到固含量为50％的正极活性浆料；之后将正极浆料均匀涂覆于上述步骤制得的正极集流体导电膜层上。然后结合干燥工艺条件，得到正极活性材料膜层。之后经过冷压、分切，得到正极极片。
2.负极极片的制备
将活性物质人造石墨、导电剂碳黑、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂羟甲基纤维素钠(CMC)按照重量比为96.2：0.8：0.8：1.2溶于溶剂去离子水中，混合均匀后制备成负极浆料；将负极浆料一次或多次均匀涂覆在负极集流体铜箔上，经过烘干、冷压、分切得到负极极片。
3.电解液的制备
在氩气气氛手套箱中(H 2O<0.1ppm，O 2<0.1ppm)，将有机溶剂 碳酸乙烯酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)按照体积比3/7混合均匀，加入12.5％LiPF 6锂盐溶解于有机溶剂中，搅拌均匀，得到电解液
4.隔离膜
选用PE(聚乙烯)多孔薄膜，薄膜表面涂布2μm厚度的陶瓷涂层，作为隔离膜。
(2)二次电池的各项性能测试
1.界面接触角
接触角(contact angle)是指在固、液、气三相交界处，自固-液界面经过液体内部到气-液界面之间的夹角。
本申请实施例中的界面接触角，指的是导电浆料在固体材料表面或者干燥后的导电涂层与水之间的界面接触角,是衡量该液体对固体表面润湿性能的重要参数，可以间接表征液体与固体之间的粘结性能。通过接触角的测量可以获得材料表面固-液、固-气界面相互作用的信息。若接触角θ<90°，则固体表面是亲水性的，即液体较易润湿固体，其角越小，表示润湿性越好；若θ>90°，则固体表面是疏水性的，即液体不容易润湿固体，容易在表面上移动。
本申请实施例，使用华世通SDC-100，采用滴液角度测量方法进行界面接触角的测试。
2.剥离力
导电涂层剥离力测试采用拉力机进行，将拉力机连接到正极极片的两侧，进行拉扯，记录正极材料从集流体上剥离的最大值。每组测量次数为5次，记录后计算取平均值。
3.电阻
将正极活性材料涂在集流体上干燥后，使用CRM-01膜片电阻测试仪测试正极极片的膜片电阻。每组测试5次，取平均值。
4.电池容量保持率
在25℃下，将各实施例以及对比例中对应的电池，以1/3C恒流充电至3.65V，再以3.65V恒定电压充电至电流为0.05C，搁置5min，再以1/3C放电至2.7V，所得容量记为初始容量C0。对上述同一个电池重复以上步骤，并同时记录循环第n次后电池的放电容量Cn，则 每次循环后电池容量保持率Pn＝Cn/C0*100％。该测试过程中，第一次循环对应n＝1、第二次循环对应n＝2、……第100次循环对应n＝100。
5.耐水时间
取导电涂层厚度2um±0.3um的导电铝箔5cm*5cm，完全浸没在水中，计算涂层溶解露出铝箔的时间，上述的时间即为耐水时间。
6.冷压后的裂纹条数
使用冷压仪，冷压压力10吨，冷压速度5m/min，在温度20℃至30℃环境下对正极极片进行冷压。施压24小时，取出在扫描电镜下观察电极极片的表面，计算0.1㎡面积内的导电涂层的表面裂纹条数。
其中，表1中实施例1对应的电池容量保持率数据是在上述测试条件下循环800次之后测得的数据，即P800的值。对比例1以及其他实施例的测试过程同上。对比例1和实施例2～8的锂离子电池产品同样按照上述步骤测试。
表3 使用实施例1～8中导电浆料制备的二次电池的性能测试结果
表4 使用对比例1～5中的导电浆料制备的二次电池的性能测试结果
根据上述结果可知，实施例1至实施例8，导电涂层的浸润性、粘结性能、耐水性能、抗裂性能、导电性能以及电池容量保持性能方面均取得了良好的效果。
首先，导电浆料与铝箔之间的界面接触角均小于80°，并且大部分在60°到70°之间。导电浆料涂布至铝箔表面之后，浸润性能较好，导电浆料能在铝箔的表面形成良好的铺展。并且，导电涂层与水之间的界面接触角也均小于80°，并且大部分在60°到70°之间。导电涂层与水性的正极活性材料之间也具备良好的浸润性能，正极活性材料能够在导电涂层上形成良好的铺展。
由于本申请实施例使用了水性粘结剂，因此能够与铝箔以及水性正极材料之间均形成良好的浸润，有效提升了导电涂层涂布的效率，同时也提升了正极活性材料与导电涂层粘接的强度以及稳定性。
进一步的，电极极片的剥离力均大于50N/M。剥离力大，表示导电涂层能够将正极活性材料与铝箔进行牢固粘结，在数次循环后正极活性材料能与铝箔保持良好的连接，不易脱层，能保证电池的容量。
本申请的实施例中，使用的粘结剂添加的固化剂以及水性粘结剂的质量比R1在0.03至0.16的范围之内。这是由于，固化剂的添加量控制在合理范围，固化剂与粘结剂发生交联反应以获得适当的交联度，由此得到的三维交联网络结构使得由导电浆料得到的导电涂层具有良好的耐水性能。另一方面，粘结剂分子在适当的交联度下仍然能保持良好的粘结性能。因此，选择上述的质量范围进行配比是保证粘接性能与耐水性能的最佳范围。
进一步的，电极极片的耐水时间均超过了180秒，耐水期间导电 涂层未发生溶解的现象，使用无尘纸擦拭，导电涂层不脱落。如图8所示，实施例1中的正极材料层6与铝箔7之间形成良好的粘结，无缝隙。上述的结果说明本申请中的电极极片具有良好的耐水性能。具体的，导电涂层成型后，不会轻易溶解于水中，当导电涂层与正极火星材料中的水接触之后，仍然能够保持良好的物理化学性能，不溶解，粘结性强。
本申请的实施例中，由于使用了固化剂与水性粘结剂交联反应，生成了三维网络结构，保证了导电涂层的耐水性能。因此，正积极片中的活性材料能够与铝箔牢固连接，以保证二次电池的容量以及循环性能。
进一步的，冷压裂纹条数均小于等于1条。说明在正极极片冷压过程中，集流体表面与导电涂层粘接紧密，无空隙，故压合时，正极涂层与导电涂层之间受力形变小，相对位移少，正极涂层不会开裂；反之，导电涂层被溶解或者与集流体表面不兼容，两者之间粘结力小或者有空隙，压合受力时产生的形变大，导致涂层变形开裂。
进一步的，实施例1至实施例8中的电阻都小于0.7Ω。
本申请的实施例中，由于导电涂层中添加了适量的导电剂，因此能够保证良好的导电性能，能在正极活性材料与铝箔之间进行良好的电能传导。
进一步的，本申请的实施例1至实施例8中，还获得了一个意外的技术效果，二次电池的电池容量保持率得到了进一步的提升。
本申请人分析认为，由于本申请实施例1至实施例8中导电涂层对活性材料以及铝箔的良好的粘结性能，使得活性材料与铝箔之间能够更好的粘接，避免了活性材料与铝箔脱离或者粘接不紧密，导致涂层间接触面积减小，电子传输困难，极片电阻因此变大或因涂层脱离导致的局部绝缘与有效材料脱落引起各种电性能异常与容量衰减。因此上述的技术方案保证了电池的容量与安全性，实现了电池容量保持率的提升。当然，并不限于上述原因而达到此有益效果，凡是本申请实施例能够达到的技术效果，都是通过本申请的技术手段来得到的，都应属于本申请的保护范围之内。
而相对于上述的实施例，对比例1的导电浆料的原材料中未添加固化剂。如图9所示，为对比例1中的正极极片的侧切面在电镜下的显示。对比例1的正极材料层8与铝箔9之间形成有一明显的缝隙。这是由于粘结剂中未添加固化剂，因此其干燥后遇到水性正极活性材料会被溶解，实验显示其耐水时间仅为10秒，10秒之后产生了缝隙。由此可知，在水性粘结剂中，如果不添加固化剂，则无法达到本申请实施例1～8中的耐水效果。
对比例2中，使用的粘结剂为丁苯橡胶。铝箔无法与丁苯橡胶之间形成良好浸润，对比例2中的导电浆料无法正常涂覆于铝箔上，因此上述实施例无法有效粘结正极活性材料以及铝箔。
对比例3中，使用聚偏二氟乙烯作为粘结剂，铝箔无法与聚偏二氟乙烯之间形成良好浸润，对比例3中的导电浆料无法涂覆于铝箔上，因此上述实施例无法有效粘结正极活性材料以及铝箔。
对比例4中，使用油性溶剂N-甲基吡咯烷酮，上述的材料无法与水性正极活性材料形成良好浸润，正极活性材料无法涂覆于导电涂层，因此上述实施例无法有效粘结正极活性材料以及铝箔。
对比例5中，使用油性溶剂N-甲基吡咯烷酮，上述的材料无法与水性正极活性材料形成良好浸润，正极活性材料无法涂覆于导电涂层，因此上述实施例无法有效粘结正极活性材料以及铝箔。
综上可知，对比例1至5在导电涂层的粘结性以及耐水性方面，无法获得有效的提高。
需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。

Claims (20)

  1. 一种导电浆料，其特征在于，包括如下原料组分：
    水性粘结剂，包括具有多羧基官能度的水性聚合物；
    导电剂；
    分散剂；以及
    固化剂，用于与所述具有多羧基官能度的水性聚合物交联反应。
  2. 根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料按质量份数计包含：
    水性粘结剂100份、
    导电剂50～150份、
    分散剂800～850份、
    固化剂3～16份。
  3. 根据权利要求1或2所述的导电浆料，其特征在于，所述具有多羧基官能度的水性聚合物包括水性丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及具有多羧基官能度的丙烯腈多元共聚物中的至少一种。
  4. 根据权利要求1或2所述的导电浆料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂包括聚丙烯酸，丙烯酸、丙烯酸酯以及可选的其它乙烯不饱和单体的共聚物，或其组合；可选地，所述水性丙烯酸树脂包括数均分子量为300,000～800,000的聚丙烯酸；可选地，丙烯酸被部分中和成盐。
  5. 根据权利要求1至4中任一项所述的导电浆料，其特征在于，所述固化剂包括具有两个以上羧酸可反应性官能团的化合物，可选地，所述羧酸可反应性官能团选自氮丙啶，环氧乙烷，氨基，碳化二亚胺基中的至少一种；
    可选地，所述固化剂包括氮丙啶官能化合物、聚碳化二亚胺以 及其盐类、环氧官能化硅烷化合物、接枝环氧硅烷的聚合物、聚乙烯亚胺中的至少一种，可选地，所述聚碳化二亚胺的数均分子量为10,000～40,000。
  6. 根据权利要求2所述的导电浆料，其特征在于，所述分散剂包括水性溶剂，可选地，所述水性溶剂包括水。
  7. 根据权利要求1至4中任一项所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料的原料组分中还包括增稠剂，所述增稠剂包括黄原胶、羧甲基纤维素及其盐、或聚N-乙烯基乙酰胺中的至少一种。
  8. 根据权利要求1至4中任一项所述的导电浆料，其特征在于，所述导电剂包括炭黑、石墨、乙炔黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。
  9. 一种用于制备权利要求1至8中任一项所述的导电浆料的方法，其特征在于，所述方法包括：
    将所述导电剂、所述分散剂以及所述水性粘结剂均匀混合，得到预混合物；
    向所述预混物中加入所述固化剂，均匀混合得到所述导电浆料。
  10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述固化剂与所述水性粘结剂的质量比为0.03～0.16。
  11. 一种集流体，其特征在于，包括基材以及涂布在所述基材上的导电涂层，所述导电涂层包括导电剂和具有多羧基官能度的水性聚合物粘结剂，其中，所述水性聚合物经过交联形成三维网络结构。
  12. 根据权利要求11所述的集流体，其特征在于，所述导电涂层是由如权利要求1-8中任一项所述的导电浆料固化形成的。
  13. 根据权利要求11或12所述的集流体，其特征在于：所述基材 包括铝箔或者含铝的高分子材料复合体。
  14. 根据权利要求11或12所述的集流体，其特征在于：所述导电涂层与所述基材之间的剥离力N≥50N/M。
  15. 一种电极极片，其特征在于，包括：
    如权利要求11至14中任一项所述的集流体；
    活性材料层，设于所述集流体的导电涂层上。
  16. 根据权利要求15所述的电极极片，其特征在于，所述活性材料层包括：橄榄石结构的含锂磷酸盐、水性聚合物粘结剂。
  17. 一种二次电池，其特征在于，包括如权利要求15或16所述的正极极片。
  18. 一种电池模块，其特征在于，包括权利要求17所述的二次电池。
  19. 一种电池包，其特征在于，包括权利要求18所述的电池模块。
  20. 一种用电装置，其特征在于，包括选自权利要求17所述的二次电池、权利要求18所述的电池模块或权利要求19所述的电池包中的至少一种。
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