WO2023205965A1 - 负极组合物、负极浆料、负极极片、二次电池及含有该二次电池的用电装置 - Google Patents
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Definitions
- Secondary batteries rely on active ions to reciprocate and deintercalate between the positive and negative electrodes for charging and discharging. They have outstanding features such as high energy density, long cycle life, no pollution, and no memory effect. Therefore, as a clean energy source, secondary batteries have gradually spread from electronic products to large-scale devices such as electric vehicles to adapt to the sustainable development strategy of the environment and energy. As a result, higher requirements have been placed on the performance of secondary batteries.
- the negative electrode sheet is prone to film cracking during the drying process.
- the thickness of the negative electrode film is too large, it will also cause problems such as difficulty in electrolyte infiltration and poor kinetics. Therefore, existing negative electrode plates still need to be improved.
- the purpose of this application is to provide a negative electrode composition, negative electrode slurry, negative electrode sheet, secondary battery and an electrical device containing the secondary battery, aiming to make the secondary battery have a higher energy density. It also has good cycle performance.
- the first aspect of the present application provides a negative electrode composition, which includes a negative electrode active material and a plasticizer.
- the plasticizer includes polyether polyol.
- the polyether polyol molecular chain contains Polymer segments of repeating structural units -[O-CH 2 -CH 2 ]-, -[O-CH(CH 3 )-CH 2 ]-, or combinations thereof.
- the average degree of polymerization of the polyether polyol is 8 to 120.
- the polyether polyol has an average degree of polymerization of 12 to 50.
- the average degree of polymerization of the polyether polyol is within the above range, it can not only effectively reduce the cracking degree of the negative electrode film layer during thick coating and high-speed coating, but also make the negative electrode composition of the present application low-cost. As a result, the energy density and production capacity of secondary batteries can be improved.
- the plasticizer includes polyethylene glycol, polypropylene glycol or copolymers thereof.
- the repeating structural unit -[O-CH 2 -CH 2 ]- and the repeating structural unit -[O-CH(CH 3 )-CH 2 ]- have appropriate Polarity and electronegativity enable PEG, PPG or their copolymers to have good electrolyte affinity and Li + conductivity. Therefore, when the negative electrode composition of the present application is applied to the negative electrode sheet, the negative electrode sheet can have good electrolyte wetting performance and Li + conductivity, thereby enabling the secondary battery to have good rate performance and interface performance.
- the polyether polyol includes an end group having a structure shown in Formula 1:
- R 1 represents or -CH 2 -O-.
- R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 each independently represent H, halogen, or the following groups substituted or unsubstituted by R a : alkyl group of C1 to C8, alkyl group of C1 to C8 Alkoxy group, C1 to C8 alkylthio group, C2 to C8 alkenyl group, C2 to C8 alkynyl group, C3 to C8 alicyclic group, C2 to C8 heterocyclic group, C6 to C10 aryl group, C3 ⁇ C10 heteroaryl group, aldehyde group, amide group, C1 ⁇ C8 sulfonate group, C1 ⁇ C8 sulfinate group, C1 ⁇ C8 ester group or C1 ⁇ C8 phosphate ester group.
- the polyether polyol contains a terminal group with a structure shown in Formula 1, which enables the polyether polyol to have good electrolyte affinity. Therefore, the plasticizer of the present application can not only be dispersed between polymer binder molecules and CMC molecules to exert a good plasticizing effect, but also have good electrolyte wetting properties. Therefore, when the negative electrode composition of the present application is applied to the negative electrode slurry, it can reduce the risk of cracking of the negative electrode film layer, improve the electrolyte wetting performance of the negative electrode sheet, and thereby improve the cycle performance of the secondary battery.
- At least one of the above-mentioned R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 represents a C1 to C8 ester group, a C1 to C8 sulfonate ester group, or a C1 to C8 sulfonate group.
- R 1 represents
- R 2 and R 4 each independently represent a C1 to C8 ester group, a C1 to C8 sulfonate group, a C1 to C8 sulfinate group, a C1 to C8 ester group substituted by R b , or a C1 to C8 ester group substituted by R b A substituted C1 to C8 sulfinate group or a C1 to C8 sulfinate group substituted by R b .
- the R b represents at least one of a C1 to C8 alkyl group, a C1 to C8 alkoxy group, a C1 to C8 alkylthio group, a C2 to C8 alkenyl group, and a C2 to C8 alkynyl group.
- R 3 , R 5 , and R 6 each independently represent H, halogen, or the following groups substituted or unsubstituted by R b :
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are selected from the above groups, which can make the plasticizer have better electrolyte affinity. Therefore, when the negative electrode composition of the present application is applied to the negative electrode sheet, it can further improve the electrolyte wetting performance and liquid retention performance of the negative electrode sheet, thereby improving the rate performance of the secondary battery.
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are selected from the above-mentioned groups, which can also improve the Li + conductivity of the plasticizer, thus helping to improve the lithium ion transmission capacity of the negative electrode plate. , which is beneficial to improving the cycle performance of secondary batteries.
- the structure represented by Formula 1 is selected from one of the following Formula 1-A and Formula 1-B,
- R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are each independently selected from C1 to C5 alkyl groups.
- the polar groups in the end groups can also improve the electrolyte affinity and Li + transport capacity of the polyether polyol, thereby enabling the negative electrode sheet using the negative electrode composition of the present application to have high electrolyte infiltration performance, high liquid retention performance, and low interfacial charge transfer resistance, thereby improving the cycle performance and rate performance of secondary batteries.
- the polyether polyol is selected from compounds represented by Formula 2-A to Formula 2-J,
- n independently represents an integer from 8 to 120
- n independently represents an integer from 12 to 50
- the polyether polyol is selected from the compounds represented by Formula 2-A to Formula 2-J.
- the polar groups in the end groups can improve the plasticizing effect, electrolyte affinity and Li + transport capacity of the polyether polyol. Therefore, the negative electrode composition of the present application is applied to the negative electrode slurry, which can reduce the cracking degree of the negative electrode film layer under ultra-thick coating and high-speed coating, and can make the negative electrode sheet using the negative electrode composition of the present application have high electrolysis Liquid wettability, high liquid retention performance, and low interfacial charge transfer resistance can improve the energy density, cycle performance, and rate performance of secondary batteries.
- the mass percentage of the plasticizer is 0.05% to 0.5%, optionally 0.1% to 0.4%, more optionally It is 0.2% ⁇ 0.4%.
- the content of the plasticizer in the negative electrode composition is within the above range. On the one hand, it can reduce the cracking degree of the negative electrode film layer. On the other hand, it can make the negative electrode sheet containing the negative electrode composition of the present application have good lithium ion and electron conduction. properties, thereby improving the energy density, rate performance and cycle performance of secondary batteries.
- the negative electrode composition further includes at least one of a conductive agent, a binder, and a thickener.
- the negative electrode composition includes the above-mentioned additives and is applied to the negative electrode slurry.
- the prepared negative electrode piece can have good conductivity and cycle stability.
- the negative electrode slurry of the present application includes the corresponding components of the negative electrode composition of the present application. Therefore, after it is coated on the negative electrode current collector to form a slurry coating, the slurry coating has less drying stress during the drying process. , and the formed negative electrode film layer has good flexibility, thereby avoiding cracking of the negative electrode film layer during the drying process. In addition, the negative electrode film layer formed by the negative electrode slurry of the present application has good lithium ion conductivity and electrolyte wetting performance. When used in secondary batteries, it can improve the cycle performance of secondary batteries.
- the solvent is water.
- the solid component content of the negative electrode slurry is 45% to 58%.
- the solid component content of the negative electrode slurry is within a suitable range, which can facilitate the control of the coating weight and film thickness of the negative electrode sheet, thereby allowing the negative electrode sheet to have a higher energy density, thereby increasing the energy density of the secondary battery.
- the viscosity of the negative electrode slurry is 4000 mPa ⁇ s to 15000 mPa ⁇ s.
- the viscosity of the negative electrode slurry is within a suitable range, which can make the thickness of the coating formed by the negative electrode slurry on the surface of the current collector uniform, thereby reducing the risk of cracking of the negative electrode film caused by uneven drying stress in the coating.
- the solid component coating weight of the negative electrode slurry is ⁇ 180 mg/1540.25mm 2 .
- the negative electrode slurry containing the negative electrode composition of the present application can reduce the drying stress of the negative electrode film layer and the uneven tension caused by the different drying speeds in different areas of the negative electrode sheet, thereby reducing the cracking degree of the negative electrode film layer.
- the coating speed of the negative electrode slurry is ⁇ 50 m/min.
- the coating speed of the negative electrode slurry is ⁇ 60m/min.
- the negative electrode slurry containing the negative electrode composition of the present application can improve the flexibility of the formed negative electrode film layer, thereby reducing the risk of cracking of the negative electrode film layer.
- a third aspect of the present application provides a negative electrode sheet, including a negative electrode current collector and a negative electrode film layer located on at least one surface of the negative electrode current collector, wherein the negative electrode film layer includes any one of the embodiments according to the first aspect of the application.
- the negative electrode composition or the negative electrode film layer is a layer formed after drying the negative electrode slurry according to any embodiment of the second aspect of the present application.
- the negative electrode film layer includes the negative electrode composition of the present application, or is formed by drying the negative electrode slurry of the present application. It is not prone to cracking and has good electrolyte wetting performance and lithium ion conductivity. Therefore, when the negative electrode sheet of the present application is used in secondary batteries, it can increase the production capacity of secondary batteries, reduce the cost of secondary batteries, and ensure that the secondary batteries have good cycle performance and rate performance.
- the thickness of the negative electrode film layer on one side of the negative electrode current collector is 80 ⁇ m to 120 ⁇ m.
- the energy density of the negative electrode sheet can be increased, thereby increasing the energy density of the secondary battery.
- the negative electrode sheet of the present application has a negative electrode film layer that is not easy to crack, and has good electrolyte wetting performance and liquid retention performance.
- the negative electrode sheet of the present application is used in a secondary battery, and the secondary battery can also have good cycle performance, rate performance and safety performance.
- the compacted density of the negative electrode film layer is 1.3g/cm 3 to 1.7g/cm 3 . Controlling the compaction density of the negative electrode film layer within an appropriate range can bring the negative electrode active material particles in the negative electrode film layer into close contact and increase the negative electrode active material content per unit volume, thus increasing the energy density of the secondary battery.
- the thickness of the negative electrode current collector is ⁇ 8 ⁇ m.
- the thickness of the negative electrode current collector is 4 ⁇ m to 6 ⁇ m.
- the secondary battery can have higher energy density and conductive properties.
- a fourth aspect of the present application provides a secondary battery, which includes the negative electrode plate of the present application.
- the negative electrode film layer includes the negative electrode composition of the present application, or is formed by drying the negative electrode slurry of the present application, is not prone to cracking, and has good electrolyte wetting performance and lithium Ion conductivity properties. Therefore, when the negative electrode sheet of the present application is used in secondary batteries, it can increase the production capacity of secondary batteries, reduce the cost of secondary batteries, and ensure that the secondary batteries have good cycle performance and rate performance.
- a fifth aspect of the present application provides an electrical device, which includes at least one of a secondary battery, a battery module, or a battery pack of the present application.
- the electrical device of the present application includes the secondary battery provided by the present application, and thus has at least the same advantages as the secondary battery.
- plasticizers of less than 5wt% are usually added to the negative electrode slurry, such as epoxy soybean oil substances, Glycol, ethylene carbonate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethyl acetate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, propylene carbonate, ethylene carbonate, cyclohexane Alcohol, propylene glycol, cyclohexanone, nitrogen methylpyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, etc.
- the critical thickness depends on the physical and chemical properties of the negative electrode slurry.
- the relationship between the physical and chemical properties of the negative electrode slurry and the critical cracking thickness can be described by the Triumkudulu equation as shown in Formula 1.
- h max represents the critical cracking thickness, represents the free close packing fraction of solid particles in the negative electrode slurry system
- R represents the radius of the solid particles in the negative electrode slurry system
- N represents the coordination number of solid particle molecules in the negative electrode slurry system
- G represents the number of solid particles in the negative electrode slurry system.
- Shear modulus, ⁇ represents the surface tension of the solvent in the negative electrode slurry.
- the solid component coating weight of the negative electrode slurry may be ⁇ 180 mg/1540.25mm 2 , optionally, the solid component coating weight of the negative electrode slurry may be ⁇ 210 mg/1540.25mm 2 .
- the negative electrode slurry containing the negative electrode composition of the present application can reduce the drying stress of the negative electrode film layer and the uneven tension caused by the different drying speeds in different areas of the negative electrode sheet, thereby reducing the cracking degree of the negative electrode film layer. Even under ultra-thick coating conditions with a coating weight of ⁇ 210 mg/ 1540.25mm2 , the negative electrode film formed by the negative electrode slurry of the present application is not prone to cracking.
- the solvent may be water, specifically, the solvent may be deionized water.
- the solid component content of the negative electrode slurry may be 45% to 58%.
- the solid component content of the negative electrode slurry is within a suitable range, which can facilitate the control of the coating weight and film thickness of the negative electrode sheet, thereby allowing the negative electrode sheet to have a higher energy density, thereby increasing the energy density of the secondary battery.
- the positive electrode film layer usually includes a positive electrode active material and an optional binder and an optional conductive agent. It is usually coated with a positive electrode slurry, dried and cold-pressed. .
- the cathode slurry is usually formed by dispersing the cathode active material and optional conductive agent and binder in a solvent and stirring evenly.
- the solvent may be N-methylpyrrolidone (NMP).
- the secondary battery of the present application has no specific restrictions on the type of electrolyte, and can be selected according to needs.
- the electrolyte may be selected from at least one of a solid electrolyte and a liquid electrolyte (ie, electrolyte).
- the electrolyte salt can be selected from LiPF 6 (lithium hexafluorophosphate), LiBF 4 (lithium tetrafluoroborate), LiClO 4 (lithium perchlorate), LiAsF 6 (lithium hexafluoroarsenate), LiFSI (bisfluorosulfonate) Lithium imide), LiTFSI (lithium bistrifluoromethanesulfonyl imide), LiTFS (lithium triflate), LiDFOB (lithium difluoromethanesulfonate), LiBOB (lithium difluoromethanesulfonate), LiPO 2 F 2 One or more of (lithium difluorodifluorophosphate), LiDFOP (lithium difluorodioxalate phosphate) and LiTFOP (lithium tetrafluorooxalate phosphate).
- LiPF 6 lithium hexafluorophosphate
- LiBF 4 lithium tetrafluoroborate
- the solvent may be selected from ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), Dipropyl carbonate (DPC), methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), butylene carbonate (BC), fluoroethylene carbonate (FEC), methyl formate (MF), methyl acetate Ester (MA), ethyl acetate (EA), propyl acetate (PA), methyl propionate (MP), ethyl propionate (EP), propyl propionate (PP), methyl butyrate (MB) , one or more of ethyl butyrate (EB), 1,4-butyrolactone (GBL), sulfolane (SF), dimethyl sulfone (MSM), methyl ethyl sulfone (EMS) and diethyl s
- EC
- Secondary batteries using electrolytes and some secondary batteries using solid electrolytes also include a separator.
- the isolation film is arranged between the positive electrode piece and the negative electrode piece to play the role of isolation.
- the material of the isolation membrane can be selected from one or more of glass fiber, non-woven fabric, polyethylene, polypropylene and polyvinylidene fluoride.
- the isolation film can be a single-layer film or a multi-layer composite film. When the isolation film is a multi-layer composite film, the materials of each layer may be the same or different.
- the positive electrode piece, the negative electrode piece and the separator film can be made into an electrode assembly through a winding process or a lamination process.
- the outer packaging of the secondary battery may be a hard shell, such as a hard plastic shell, an aluminum shell, a steel shell, etc.
- the outer packaging of the secondary battery may also be a soft bag, such as a bag-type soft bag.
- the material of the soft bag can be plastic, such as one or more of polypropylene (PP), polybutylene terephthalate (PBT), polybutylene succinate (PBS), etc.
- This application has no particular limitation on the shape of the secondary battery, which can be cylindrical, square or any other shape. As shown in FIG. 1 , a square-structured secondary battery 5 is shown as an example.
- the outer package may include a housing 51 and a cover 53 .
- the housing 51 may include a bottom plate and side plates connected to the bottom plate, and the bottom plate and the side plates enclose a receiving cavity.
- the housing 51 has an opening communicating with the accommodation cavity, and the cover plate 53 is used to cover the opening to close the accommodation cavity.
- the positive electrode piece, the negative electrode piece and the isolation film can be formed into the electrode assembly 52 through a winding process or a lamination process.
- the electrode assembly 52 is packaged in the containing cavity.
- the electrolyte soaks into the electrode assembly 52 .
- the number of electrode assemblies 52 contained in the secondary battery 5 can be one or several, and can be adjusted according to needs.
- the present application also provides an electrical device, which includes the secondary battery of the present application.
- the secondary battery may be used as a power source for the electrical device or as an energy storage unit for the electrical device.
- the electrical device may be, but is not limited to, mobile devices (such as mobile phones, laptops, etc.), electric vehicles (such as pure electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, electric bicycles, electric scooters, electric Golf carts, electric trucks, etc.), electric trains, ships and satellites, energy storage systems, etc.
- the power-consuming device may be a mobile phone, a tablet computer, a laptop computer, etc.
- the electrical device is usually required to be light and thin, and secondary batteries can be used as power sources.
- plasticizer F After mixing 1 mol of plasticizer C and 3 mol of concentrated sulfuric acid with a mass fraction of 98%, add 1.15 mol of end-capping agent a and react at 120°C for 2 hours to obtain plasticizer F.
- plasticizer G After mixing 1 mol of plasticizer D and 3 mol of concentrated sulfuric acid with a mass fraction of 98%, add 1.15 mol of end-capping agent a, and react at 120°C for 2 hours to obtain plasticizer G.
- plasticizer H After mixing 1 mol of plasticizer C and 3 mol of concentrated sulfuric acid with a mass fraction of 98%, add 1.3 mol of end-capping agent b and react at 120°C for 2 hours to obtain plasticizer H.
- plasticizer I After mixing 1 mol of plasticizer D and 3 mol of concentrated sulfuric acid with a mass fraction of 98%, add 1.3 mol of end-capping agent b and react at 120°C for 2 hours to obtain plasticizer I.
- plasticizer N After mixing 1 mol of plasticizer L and 3 mol of concentrated sulfuric acid with a mass fraction of 98%, add 1.3 mol of end-capping agent a and react at 130°C for 2.5 hours to obtain plasticizer N.
- plasticizer O After mixing 1 mol of plasticizer M and 3 mol of concentrated sulfuric acid with a mass fraction of 98%, add 1.3 mol of end-capping agent a and react at 130°C for 2.5 hours to obtain plasticizer O.
- plasticizer P After mixing 1 mol of plasticizer L and 3 mol of concentrated sulfuric acid with a mass fraction of 98%, add 1.5 mol of end-capping agent b and react at 130°C for 2.5 hours to obtain plasticizer P.
- plasticizer Q After mixing 1 mol of plasticizer M and 3 mol of concentrated sulfuric acid with a mass fraction of 98%, add 1.5 mol of end-capping agent b, and react at 130°C for 2.5 hours to obtain plasticizer Q.
- the structures of the end-capping agent a and the end-capping agent b are as follows.
- the first dispersion liquid is evenly mixed with the negative electrode active material graphite, conductive carbon, thickener CMC-Na, and binder SBR to obtain negative electrode slurry.
- the mass percentage of plasticizer is w 1
- the mass percentage of negative active material is w 2
- the mass percentage of conductive carbon is 0.8%.
- the mass percentage of thickener CMC-Na is 1.1%
- the mass percentage of binder SBR is 1.5%.
- Plasticizer A 0.30% 96.30% 45.30
- Plasticizer B 25 0.30% 96.30% 44.20
- Plasticizer C 50 0.30% 96.30% 43.50
- Plasticizer E 120 0.30% 96.30% 43.10
- Plasticizer D 100 0.05% 96.55% 44.28
- Plasticizer D 100 0.10% 96.50% 43.12
- Plasticizer D 100 0.20% 96.40% 42.56
- Plasticizer D 100 0.40% 96.20% 42.10
- Plasticizer D 100 0.50% 96.10% 41.98
- Plasticizer D 100 0.60% 96.00% 41.23
- Plasticizer F 50 0.30% 96.30% 42.73
- Plasticizer G 100 0.30% 96.30% 40.20
- Plasticizer H 50 0.30% 96.30% 41.63
- Plasticizer I 100 0.30% 96.30% 39.43
- the negative electrode slurries of the above-mentioned Examples 1 to 29 and Comparative Examples 1 to 2 were used to prepare negative electrode sheets.
- the specific preparation process is as follows.
- the positive electrode sheet, isolation film, and negative electrode sheet are stacked and wound in order to obtain an electrode assembly; the electrode assembly is added to the outer packaging, the above-mentioned electrolyte is added, and a secondary battery is obtained after processes such as packaging, standing, formation, and aging. .
- the formed secondary battery is first discharged (DC) at a constant current of 1/3C to 2.8V, and left to stand for 10 minutes; then charged (CC) at a constant current of 1/3C to 4.2V. Then charge (CV) with a constant voltage of 4.2V until the current is 0.05C, let it stand for 10 minutes, and record the charging capacity; then discharge (DC) with a constant current at a rate of 1/3C to 2.8V, and record the discharge capacity.
- Example 1 42.30m ⁇ 51.00% 87.78% Does not analyze lithium
- Example 2 41.40m ⁇ 51.80% 88.20% Does not analyze lithium
- Example 3 40.90m ⁇ 52.07% 88.64% Does not analyze lithium
- Example 4 40.36m ⁇ 52.20% 88.89% Does not analyze lithium
- Example 5 40.78m ⁇ 52.00% 88.70% Does not analyze lithium
- Example 6 41.96m ⁇ 51.10% 87.65% Does not analyze lithium
- Example 7 41.50m ⁇ 51.76% 87.90% Does not analyze lithium
- Example 8 41.02m ⁇ 52.00% 88.00% Does not analyze lithium
- Example 9 40.80m ⁇ 51.83% 88.12% Does not analyze lithium
- Example 10 42.40m ⁇ 51.51% 87.60% Does not analyze lithium
- Example 11 43.00m ⁇ 50.45% 87.20%
- Example 12 40.20m ⁇ 52.20% 88.76% Does not analyze lithium
- Example 13 39.70m ⁇ 53
- the plasticizer of the present application can effectively reduce the surface tension of deionized water. Therefore, at the coating speeds of 50m/min and 70m/min, the degree of film cracking of the negative electrode sheets prepared by the negative electrode slurries of Examples 1 to 29 is much lower than that of the negative electrode sheets in each comparative example. The degree of film cracking.
- the negative electrode composition of the present application includes a plasticizer and is used in secondary batteries to reduce the internal resistance of the secondary battery, thereby improving the rate performance and first Coulomb rate of the secondary battery. efficiency and interface performance. As a result, the secondary battery prepared can have good cycle performance, rate performance and safety performance.
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Abstract
本申请公开了一种负极组合物、负极浆料、负极极片、二次电池及含有该二次电池的用电装置，该负极组合物包括负极活性材料以及增塑剂，所述增塑剂包括聚醚多元醇。本申请的负极组合物能够有效降低负极膜层开裂的风险、提高负极极片的电解液浸润性能，从而提高二次电池的能量密度、循环性能和倍率性能。
Description
本申请属于二次电池技术领域，具体涉及一种负极组合物、负极浆料、负极极片、二次电池及含有该二次电池的用电装置。
二次电池依靠活性离子在正极和负极之间往复脱嵌来进行充电和放电，其具有能量密度高、循环寿命长，以及无污染、无记忆效应等突出特点。因此，二次电池作为清洁能源，已由电子产品逐渐普及到电动汽车等大型装置领域，以适应环境和能源的可持续发展战略。由此，也对二次电池的性能等提出了更高的要求。
其中，能量密度被认为是制约当前二次电池发展的最大瓶颈。要实现二次电池高能量密度的技术目标，除了在材料方面进行不断突破和创新外，还需要制造工艺的不断改进和完善。从二次电池的制造层面考虑，增加负极膜层的厚度、提高涂布速度是提高二次电池的能量密度和产能的重要方向。
然而，随着负极膜层的厚度和涂布速度的增加，负极极片在干燥过程中容易产生膜层开裂的现象。此外，负极膜层的厚度过大，还会导致电解液浸润困难和动力学差的问题。因此，现有的负极极片仍有待改进。
发明内容
本申请的目的在于提供一种负极组合物、负极浆料、负极极片、二次电池及含有该二次电池的用电装置，旨在使二次电池在具有较高能量密度的前提下，同时兼具较好的循环性能。
为了实现上述发明目的，本申请第一方面提供一种负极组合物，其包括负极活性材料以及增塑剂，所述增塑剂包括聚醚多元醇，可选地，聚醚多元醇分子链包含重复结构单元-[O-CH
2-CH
2]-、-[O-CH(CH
3)-CH
2]-、或者其组合的聚合链段。
本申请的负极组合物包括增塑剂，所述增塑剂中的聚醚多元醇不仅能够降低溶剂的表面张力，还能够与CMC分子中的基团产生相互作用，从而减少CMC分子之间的强氢键作用。由此，本申请的负极组合物应用于负极浆料，能够有效降低负极膜层的开裂程度。此外，聚醚多元醇的主链中含有大量的醚键，醚键中的氧原子含有孤对电子，一方面能够使得聚醚多元醇具有良好的电解液亲和性，另一方面能够使得负极膜层具有高锂离子传输性能。因此，本申请的负极组合物应用于负极浆料，能够有效提升负极极片的电解液浸润性能、二次电池的动力学性能和倍率性能。
在本申请任意实施方式中，所述聚醚多元醇的平均聚合度为8～120。可选地，所述聚醚多元醇的平均聚合度为12～50。聚醚多元醇的平均聚合度在上述范围内，不仅能够有效降低厚涂布及高速涂布的情况下负极膜层的开裂程度，还能够使得本申请的负极组合物具备低成本。由此，能够提升二次电池的能量密度和产能。
在本申请任意实施方式中，所述增塑剂包括聚乙二醇、聚丙二醇或其共聚物。
聚乙二醇PPG、聚丙二醇PEG或其共聚物中，重复结构单元-[O-CH
2-CH
2]-以及重复结构单元-[O-CH(CH
3)-CH
2]-具有合适的极性和电负性，能够使得PEG、PPG或其共聚物具备良好的电解液亲和性和Li
+传导性能。因此，本申请的负极组合物应用于负极极片，能够使得负极极片具备良好的电解液浸润性能和Li
+传导性能，从而使得二次电池具备良好的倍率性能和界面性能。
在本申请任意实施方式中，所述聚醚多元醇包含具有如式1所示的结构的端基：
在式1中，R
1表示
或-CH
2-O-。
在式1中，R
2、R
3、R
4、R
5、R
6各自独立地表示H、卤素或者经R
a取代或未取代的如下基团：C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基、C3～C8的脂环基、C2～C8的杂环基、C6～C10的芳基、C3～C10的杂芳基、醛基、酰胺基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基、C1～C8的酯基或C1～C8的磷酸酯基。
所述R
a表示C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基、C3～C8的脂环基、C2～C8的杂环基、C6～C10的芳基、C3～C10的杂芳基中的至少一种。
聚醚多元醇包含如式1所示的结构的端基，能够使得聚醚多元醇具备良好的电解液亲和性。因此，本申请的增塑剂不仅能够分散于高分子粘结剂分子之间以CMC分子之间，以发挥良好的增塑效果，还能够具有良好的电解液浸润性能。由此，本申请的负极组合物应用于负极浆料，能够降低负极膜层开裂的风险、提升负极极片的电解液浸润性能，进而提升二次电池的循环性能。
在本申请任意实施方式中，上述R
2、R
3、R
4、R
5、R
6中的至少一者表示C1～C8的酯基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基、经R
a取代的C1～C8的酯基、经R
a取代的C1～C8的磺酸酯基或经R
a取代的C1～C8的亚磺酸酯基。上述经取代或未经取代的酯基、经取代或未经取代的磺酸酯基为极性基团，能够进一步提升增塑剂的增塑效果以及负极膜层的电解液浸润性能和二次电池的动力学性能。
在本申请任意实施方式中，R
1表示
R
2、R
4各自独立地表示C1～C8的酯基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基、经R
b取代的C1～C8的酯基、经R
b取代的C1～C8的磺酸酯基或经R
b取代的C1～C8的亚磺酸酯基。所述R
b表示C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基中的至少一种。
R
3、R
5、R
6各自独立地表示H、卤素或者经R
b取代或未取代的如下基团：
C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基或C1～C8的酯基。
R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6选自上述基团，能够使得增塑剂具备更佳的电解液亲和性。由此，本申请的负极组合物应用于负极极片，能够进一步提高负极极片的电解液浸润性能和保液性能，进而提升二次电池的倍率性能。此外，R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6选自上述基团，还能够提升增塑剂的进Li
+传导性能，从而有利于提高负极极片的锂离子传输能力，进而有利于提高二次电池的循环性能。
在本申请任意实施方式中，式1所示的结构选自如下式1-A、式1-B中的一者，
其中，R
7、R
8、R
9、R
10、R
11、R
12各自独立地选自C1～C5的烷基。
聚醚多元醇包含具有式1-A和/或式1-B所示结构的端基时，端基中的极性基团能够与高分子粘结剂和/或CMC中的基团产生相互作用，从而减少高分子粘结剂分子间的连接点以及CMC分子间的连接点。因此，本申请的负极组合物应用于负极浆料中，能够有效降低负极极片在干燥过程中的翘曲程度，进而降低负极极片干燥及过辊过程中膜层开裂的风险。此外，端基中的极性基团还能够提升聚醚多元醇的电解液亲和性和Li
+传输能力，由此，能够使得应用本申请的负极组合物的负极极片具备高电解液浸润性能、高保液性能、低界面电荷转移阻抗，从而能够提升二次电池的循环性能和倍率性能。
在本申请任意实施方式中，所述聚醚多元醇选自式2-A至式2-J所示的化合物，
其中，m独立地表示8～120的整数，n独立地表示12～50的整数。
聚醚多元醇选自式2-A至式2-J所示的化合物，端基中的极性基团能够提升聚醚多元醇的增塑效果、电解液亲和性和Li
+传输能力。由此，本申请的负极组合物应用于负极浆料，能够降低超厚涂布及高速涂布下负极膜层的开裂程度，并且能够使得应用本申请的负极组合物的负极极片具备高电解液浸润性能、高保液性能、低界面电荷转移阻抗，从而能够提升二次电池的能量密度、循环性能和倍率性能。
在本申请任意实施方式中，基于所述负极组合物的总质量计，所述增塑剂的质量百分含量为0.05％～0.5％，可选地为0.1％～0.4％，更可选地为0.2％～0.4％。增塑剂在负极组合物中的含量在上述范围内，一方面能够降低负极膜层的开裂程度，另一方面能够使得包含本申请的负极组合物的负极极片具有良好的锂离子和电子传导性，从而能够提高二次电池的能量密度、倍率性能和循环性能。
在本申请任意实施方式中，所述负极组合物还包括导电剂、粘结剂、增稠剂中的至少一种。负极组合物中包括上述添加剂，应用于负极浆料中，制备得到的负极极片能够具有良好的导电性和循环稳定性。
本申请第二方面提供一种负极浆料，其包括溶剂以及根据本申请第一方面任一实施方式的负极组合物。
本申请的负极浆料包括根据本申请的负极组合物的相应组分，因此在将其涂布于负极集流体形成浆料涂层后，浆料涂层在干燥过程中具有较小的干燥应力，且形成的负极膜层具有良好的柔性，从而能够避免负极膜层在干燥过程中的开裂现象。此外，本申请的负极浆料形成的负极膜层具有良好的锂离子传导性能和电解液浸润性能，应用于二次电池，能够提高二次电池的循环性能。
在本申请任意实施方式中，所述溶剂为水。
在本申请任意实施方式中，所述负极浆料的固体组分含量为45％～58％。负极浆料的固体组份含量在合适的范围内，能够便于控制负极极片的涂布重量和膜层厚度，从而使得负极极片具有较高的能量密度，进而提高二次电池的能量密度。
在本申请任意实施方式中，所述负极浆料的粘度为4000mPa·s～15000mPa·s。负 极浆料的粘度在合适的范围内，能够使得负极浆料在集流体表面形成的涂层厚度均一，进而降低因涂层中的干燥应力不均而导致的负极膜层开裂的风险。
在本申请任意实施方式中，所述负极浆料的固体组分涂布重量≥180mg/1540.25mm
2。负极浆料中包含本申请的负极组合物，能够减少降低负极膜层的干燥应力，以及由于负极极片不同区域的干燥速度不同而造成的张力不均，从而降低负极膜层的开裂程度。
在本申请任意实施方式中，所述负极浆料的涂布速度≥50m/min。可选地，所述负极浆料的涂布速度≥60m/min。负极浆料中包含本申请的负极组合物，能够提高形成的负极膜层的柔性，从而降低负极膜层的开裂风险。
本申请第三方面提供一种负极极片，包括负极集流体以及位于所述负极集流体至少一个表面上的负极膜层，其中，所述负极膜层包括根据本申请第一方面任一实施方式的负极组合物、或所述负极膜层为根据本申请第二方面任一实施方式的负极浆料干燥后形成的层。
本申请的负极极片中，负极膜层中包括本申请的负极组合物，或者由本申请的负极浆料干燥后形成，不易产生开裂现象，且具有良好的电解液浸润性能和锂离子传导性能。由此，本申请的负极极片应用于二次电池，能够提高二次电池的产能、降低二次电池的成本、保证二次电池具有良好的循环性能和倍率性能。
在本申请任意实施方式中，所述负极集流体单侧的负极膜层的厚度为80μm～120μm。负极膜层的厚度在上述范围内，能够提高负极极片的能量密度，从而能够提高二次电池的能量密度。本申请的负极极片，其负极膜层不易开裂，且具有良好的电解液浸润性能和保液性能。负极膜层的厚度在上述范围内时，本申请的负极极片应用于二次电池，也能够使得二次电池具有良好的循环性能、倍率性能和安全性能。
在本申请任意实施方式中，所述负极膜层的压实密度为1.3g/cm
3～1.7g/cm
3。负极膜层的压实密度控制在合适的范围内，能使负极膜层中的负极活性材料颗粒紧密接触，提高单位体积内的负极活性材料含量，由此提升二次电池的能量密度。
在本申请任意实施方式中，所述负极集流体的厚度≤8μm，可选地，所述负极集流体的厚度为4μm～6μm。负极集流体的厚度在合适的范围内，能够使得二次电池具有较高的能量密度和导电性能。
本申请第四方面提供一种二次电池，其包括本申请的负极极片。
本申请的二次电池的负极极片中，负极膜层中包括本申请的负极组合物，或者由本申请的负极浆料干燥后形成，不易产生开裂现象，且具有良好的电解液浸润性能和锂离子传导性能。由此，本申请的负极极片应用于二次电池，能够提高二次电池的产能、降低二次电池的成本、保证二次电池具有良好的循环性能和倍率性能。
本申请第五方面提供一种用电装置，其包括本申请的二次电池、电池模块、或电池包中的至少一种。
本申请的用电装置包括本申请提供的二次电池，因而至少具有与所述二次电池相同的优势。
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请的二次电池的一实施方式的示意图。
图2是本申请的二次电池的一实施方式的分解示意图。
图3是本申请的二次电池用作电源的装置的一实施方式的示意图。
图4是本申请实施例1及对比例1的25℃循环容量保持率测试图。
为了使本申请的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。
为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或几种”中“几种”的含义是两种或两种以上。
在本文的描述中，除非另有说明，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)。
应理解，术语“第一”、“第二”、等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或顺序。
本申请的上述发明内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
负极组合物
如背景技术所述，增加负极膜层的厚度、提高涂布速度是提高二次电池的能量密度和产能的重要方向。然而，随着负极膜层的厚度和涂布速度的增加，负极极片在干燥过程中容易产生膜层开裂的现象。在现有的涂布工艺基础上，将涂布速度由40m/min提升至50m/min以上时，负极膜层在干燥过程中可能会产生明显的开裂现象。负极膜层开裂，不仅会降低负极极片的优率，增加负极极片的生产成本、降低负极极片的生产效率，还会恶化二次电池的界面性能、影响二次电池的倍率性能、循环稳定性，严重时甚至会造 成二次电池充电时析锂，为二次电池埋下安全隐患。尤其是，当负极极片使用薄集流体(集流体厚度≤6μm)、厚涂布(单面涂布重量＞180mg/1540.25mm
2)时，膜层开裂的现象更为明显。
发明人经研究发现，相关技术中，为解决高速涂布导致的干燥过程中膜层开裂的问题，通常是在负极浆料中加入＜5wt％的增塑剂，例如环氧大豆油类物质、二元醇、碳酸乙烯酯、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、环己醇、丙二醇、环己酮、氮甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜等。这些增塑剂的沸点高(＞180℃)，易在负极膜层中残留，从而能够实现对负极膜层的增塑效果。但是，这些增塑剂的残留会对二次电池产生不良影响，例如，N-甲基吡咯烷酮残留会腐蚀负极集流体；醇类物质则会与电解液发生副反应，恶化电池性能，严重时会造成电池充电时析锂。此外，这些增塑剂残留在负极膜层中，还会导致电解液浸润困难，阻碍二次电池中电化学反应的进行，导致负极极片析锂，进而导致安全隐患。
相关技术中还涉及在浆料中添加异丙醇、氯苯并三氟化物、乙酸叔丁酯、丙酮、庚烷等低表面张力溶剂，以降低浆料体系溶剂的表面张力、解决厚涂布下膜层开裂的问题。但是，低表面张力溶剂的添加量只有高达10wt％以上时，才能发挥对膜层开裂的抑制作用。而低表面张力溶剂的添加量过大，一方面会导致制造成本的增加，另一方面会影响浆料的稳定性及流变特性，从而增加极片厚边的风险。除此之外，低表面张力溶剂的沸点通常低于水，容易导致负极极片烘干过程中出现过烘干现象，从而加剧极片边缘的膜层开裂风险。
发明人经深入研究，提供了一种负极组合物，其包括负极活性材料以及增塑剂。其中，所述增塑剂包括聚醚多元醇。可选地，聚醚多元醇分子链包含重复结构单元-[O-CH
2-CH
2]-、-[O-CH(CH
3)-CH
2]-、或者其组合的聚合链段。
本申请中，聚醚多元醇可以包括主链含有醚键的均聚物和/或主链含有醚键的共聚物。当聚醚多元醇包括主链含有醚键的共聚物时，共聚物可以包括交替共聚物、无规共聚物或嵌段共聚物。本申请中，聚醚多元醇可以包括未经封端的聚醚多元醇、经封端的聚醚多元醇或者以上二者的组合。其中，未经封端的聚醚多元醇可以表示端基由合成聚醚多元醇的反应原料(例如，单体)衍生而来的聚醚多元醇，作为一个示例，端基可以为-OH。经封端的聚醚多元醇可以表示由对端基具有反应活性的化合物与未经封端的聚醚多元醇反应得到的聚醚多元醇。
本申请对负极活性材料不作限制，在一些实施方式中，负极活性材料可选自石墨、天然石墨、硅、硅氧、硅碳、硬碳、MCMB、软碳、锡中的至少一者。
二次电池的负极浆料通常由负极活性材料和导电剂、增稠剂(例如羧甲基纤维素类增稠剂CMC)、粘结剂(例如丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺类粘结剂)等添加剂与溶剂组成。发明人经研究发现，干燥应力是导致负极浆料涂层在干燥形成负极膜层的过程中产生开裂的本质原因。具体地，在干燥过程中，任何给定的负极浆料涂层都存在临界开裂厚度。在负极膜层小于或等于临界开裂厚度的情况下，膜层不发生开裂。因此，临界厚度越大，负极膜层能够达到的厚度也越大，相应地，负极极片的能量密度也越大。该临界厚度取决于负极浆料的物化性质，可用如公式1所示的Triumkudulu方程描述负极浆 料的物化性质与临界开裂厚度的关系。在公式1中，h
max表示临界开裂厚度，
表示负极浆料体系中固体颗粒自由紧密堆积分数，R表示负极浆料体系中固体颗粒的半径，N表示负极浆料体系中固体颗粒分子的配位数，G表示负极浆料体系中固体颗粒的剪切模量，γ表示负极浆料中溶剂的表面张力。
该方程建立于经典毛细管理论，负极浆料涂层干燥过程中毛细管力主要取决于干燥速率和溶剂表面张力，故降低浆料溶剂的表面张力可缓解厚涂布及高速涂布的情况下负极膜层开裂的问题。此外，发明人还发现，在负极极片的干燥过程中，溶剂的弯曲液面的表面张力、毛细管力，CMC、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺类粘结剂干燥收缩的共同作用将使负极浆料中的固体颗粒相互靠拢并挤压，由于底层颗粒与基材的粘结，负极膜层在水平方向上被固定，负极膜层表面继续收缩产生应力使得负极极片翘曲。因此，负极极片中间区域弯折处的负极膜层会因韧性不足产生裂纹，翘曲的极片边缘区域在过辊时被掰平，此时负极膜层同样因韧性不足而产生裂纹。
虽然机理尚不明确，发明人意外地发现，当增塑剂包括聚醚多元醇时，本申请的负极组合物用于形成负极极片的负极膜层时，能够有效降低负极膜层的脆性，从而降低负极极片干燥过程中的膜层开裂程度。
并非意在受限于任何理论或解释，增塑剂包括聚醚多元醇时，本申请的负极组合物应用于负极浆料，能够有效降低负极极片干燥过程中膜层开裂的风险。具体地，聚醚多元醇均匀地分散于负极浆料中，不仅能够降低溶剂的表面张力，还能够扩散至高分子粘结剂分子之间及CMC分子链之间，从而增大高分子粘结剂分子之间的距离以及CMC分子之间的距离。因此，在干燥过程中，高分子粘结剂分子及CMC分子能够更容易发生构象转变以实现松弛，从而能够释放干燥过程中产生的应力、提高负极膜层的柔韧性。此外，聚醚多元醇中的极性基团能够与CMC分子中的基团产生相互作用，从而减少CMC分子之间的强氢键作用，由此能够显著降低负极浆料在干燥过程中的应力，并使得负极膜层中各个区域的收缩应力大致相当。因此，本申请的负极组合物应用于负极浆料，能够显著降低干燥过程中负极极片发生翘曲的可能性，从而降低负极膜层的开裂程度。
此外，增塑剂包括聚醚多元醇时，由于聚醚多元醇具有较高的沸点，能够残留于负极膜层中，由此，本申请的负极组合物应用于负极浆料，还能够有效降低负极极片过辊时发生膜层开裂的风险。具体地，聚醚多元醇中的大量醚键可充当分子链的软段，从而赋予聚醚多元醇分子较高的柔性。由此，聚醚多元醇残留于负极膜层中，能够改善负极膜层的柔韧性，从而降低负极极片过辊时发生膜层开裂的风险。
进一步地，并非意在受限于任何理论或解释，发明人还发现，增塑剂包括聚醚多元醇时，本申请的负极组合物能够提升负极极片的电解液浸润性能和二次电池的动力学性能。聚醚多元醇的主链中含有大量的醚键，醚键中的氧原子含有孤对电子，一方面能够使得聚醚多元醇具有良好的电解液亲和性，另一方面可以与Li
+的空轨道成键，由此聚醚多元醇分子能够储存并传输Li
+，从而使得负极膜层具有高锂离子传输性能。因此，本申请的负极组合物应用于负极浆料，能够有效提升负极极片的电解液浸润性能、二次电池的动力学性能和倍率性能。
本申请的负极组合物应用于负极浆料，能够改变负极浆料凝固过程中溶剂挥发的动力学和热力学过程，从而进一步降低负极膜层的开裂程度。此外，残留在极片中的增塑剂本身具有良好的柔性，能够增加负极膜层的柔性，缓解极片过辊开裂的问题。增塑剂中的极性官能团还具有良好的电解液亲和性和电负性，能够改善Li
+的传输动力学，从而能够提高负极极片电解液浸润速率和保液性能。由此，本申请的负极组合物中应用于二次电池，一方面减少了负极极片浸润电解液的时间，提高了二次电池的产能；另一方面能够改善电极组件的界面性能，提高二次电池的动力学和长期循环性能。本申请的负极组合物无毒无害，且残留在负极膜层中，不会对二次电池的性能产生负面影响。该负极组合物应用于负极浆料，在涂布过程中无须管控或者检测，也无需通过回收设备进行回收，能够降低制造成本、设备成本和人力成本。
在一些实施方式中，聚醚多元醇的平均聚合度可以为8～120。例如，聚醚多元醇的平均聚合度可以为8、12、20、50、70、90、100、120或处于以上任何数值所组成的范围内。在一些实施方式中，聚醚多元醇的平均聚合度可以为12～50。例如，聚醚多元醇的平均聚合度可以为12、15、20、25、30、35、40、45、50或处于以上任何数值所组成的范围内。
并非意在受限于任何理论或解释，聚醚多元醇的平均聚合度在上述范围内，不仅能够有效降低厚涂布及高速涂布的情况下负极膜层的开裂程度，还能够使得本申请的负极组合物具备低成本。由此，能够提升二次电池的能量密度和产能。具体地，发明人发现，聚醚多元醇的平均聚合度在上述范围内，能够保证增塑剂分子均匀地分散于高分子粘结剂分子之间及CMC分子之间，并与高分子粘结剂分子、CMC分子产生相互作用，从而使高分子粘结剂分子之间、CMC分子之间具有合适的距离，降低高分子粘结剂分子之间的强作用力以及CMC分子之间的强作用力。因此，CMC分子链能够更容易发生构象转变以实现松弛，从而能够降低负极膜层在干燥过程中产生的应力，减少负极膜层的开裂现象。另外，聚醚多元醇的平均聚合度在合适的范围内，能够便于调整负极组合物中聚醚多元醇的用量，由此能够使得本申请的增塑剂兼具良好的增塑效果和低成本。
在一些实施方式中，所述增塑剂可以包括聚乙二醇PEG、聚丙二醇PPG或其共聚物。其中，所述PEG与PPG的共聚物可以包括分子链中含有重复结构单元-[O-CH
2-CH
2]-以及重复结构单元-[O-CH(CH
3)-CH
2]-的嵌段共聚物。
并非意在受限于任何理论或解释，发明人发现，重复结构单元-[O-CH
2-CH
2]-以及重复结构单元-[O-CH(CH
3)-CH
2]-具有合适的极性和电负性，能够使得PEG、PPG或其共聚物具备良好的电解液亲和性和Li
+传导性能。因此，本申请的负极组合物应用于负极极片，能够使得负极极片具备良好的电解液浸润性能和Li
+传导性能，从而使得二次电池具备良好的倍率性能和界面性能。此外，PEG、PPG的制备工艺成熟，PEG、PPG的平均聚合度便于调控。由此，增塑剂分子链能够具有合适的分子量和软段长度，从而能够扩散至高分子粘结剂分子之间及CMC分子链之间，从而增大高分子粘结剂分子之间的距离以及CMC分子之间的距离。因此，在干燥过程中，高分子粘结剂分子及CMC分子能够更容易发生构象转变以实现松弛，从而能够释放干燥过程中产生的应力、提高负极膜层的柔韧性。
在一些实施方式中，聚醚多元醇可以包括经封端的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇 可包含具有如式1所示的结构的端基。
在式1中，R
1可表示
或-CH
2-O-。
R
2、R
3、R
4、R
5、R
6可以相同，也可以不同，且R
2、R
3、R
4、R
5、R
6可以各自独立地表示H、卤素或者经R
a取代或未取代的如下基团：
C1～C8的烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基等)、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基、C3～C8的脂环基(例如环烷基)、C2～C8的杂环基、C6～C10的芳基、C3～C10的杂芳基、醛基、酰胺基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基、C1～C8的酯基或C1～C8的磷酸酯基。
其中，R
a可表示C1～C8的烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基等)、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基、C3～C8的脂环基(例如环烷基)、C2～C8的杂环基、C6～C10的芳基、C3～C10的杂芳基中的至少一种。
所述聚醚多元醇可以在分子链的一端或两端具有如式1所示的结构的端基。并非意在受限于任何理论或解释，聚醚多元醇包含如式1所示的结构的端基，能够使得聚醚多元醇具备良好的电解液亲和性。因此，本申请的增塑剂不仅能够分散于高分子粘结剂分子之间以CMC分子之间，以发挥良好的增塑效果，还能够具有良好的电解液浸润性能。由此，本申请的负极组合物应用于负极浆料，能够降低负极膜层开裂的风险、提升负极极片的电解液浸润性能，进而提升二次电池的循环性能。
在一些实施方式中，R
2、R
3、R
4、R
5、R
6中的至少一者可表示C1～C8的酯基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基、经R
a取代的C1～C8的酯基、经R
a取代的C1～C8的磺酸酯基或经R
a取代的C1～C8的亚磺酸酯基。
并非意在受限于任何理论或解释，上述经取代或未经取代的酯基、经取代或未经取代的磺酸酯基为极性基团，能够进一步提升增塑剂的增塑效果以及负极膜层的电解液浸润性能和二次电池的动力学性能。具体地，极性基团能够与高分子粘结剂分子、CMC分子之间产生相互作用，从而能够减小高分子粘结剂分子及CMC分子之间的强氢键作用。因此，在干燥过程中，高分子粘结剂分子和CMC分子能够更容易发生构象转变以实现松弛，从而能够释放干燥过程中产生的应力、提高负极膜层的柔韧性。进一步地，增塑剂中包含酯基、磺酸酯基和/或亚磺酸酯基，还能够使得增塑剂具有良好的电解液亲和性和高Li
+传导性能，从而能够保证负极膜层具有良好的电解液浸润性能、降低负极极片的界面电荷转移阻抗，进而能够提高二次电池的倍率性能和循环性能。
在一些实施方式中，在上述式1中，R
1可表示
R
2、R
4可各自独立地表示C1～C8的酯基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基、经R
b取代的C1～C8的酯基、经R
b取代的C1～C8的磺酸酯基或经R
b取代的C1～C8的亚磺酸酯基。R
3、R
5、R
6可各自独立地表示H、卤素或者经R
b取代或未取代的如下基团：C1～C8的烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基等)、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基或C1～C8的酯基。
其中，R
b可表示C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基中的至少一种。
并非意在受限于任何理论或解释，R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6选自上述基团，能够使得增塑剂具备更佳的电解液亲和性。由此，本申请的负极组合物应用于负极极片，能够进一步提高负极极片的电解液浸润性能和保液性能，进而提升二次电池的倍率性能。此外，R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6选自上述基团，还能够提升增塑剂的进Li
+传导性能，从而有利于提高负极极片的锂离子传输能力，进而有利于提高二次电池的循环性能。
在一些实施方式中，式1所示的结构可选自如下式1-A、式1-B中的一者。
其中，R
7、R
8、R
9、R
10、R
11、R
12可以相同，也可以不同。R
7、R
8、R
9、R
10、R
11、R
12可各自独立地选自C2～C5的烷基。
本申请的负极组合物中，聚醚多元醇包含具有式1-A和/或式1-B所示结构的端基时，端基中的极性基团能够与高分子粘结剂和/或CMC中的基团产生相互作用，从而代替了高分子粘结剂分子之间的相互作用以及增稠剂分子之间的相互作用，减少了高分子粘结剂分子间的连接点以及CMC分子间的连接点。因此，本申请的负极组合物应用于负极浆料中，能够有效降低负极极片在干燥过程中的翘曲程度，进而降低负极极片干燥及过辊过程中膜层开裂的风险。此外，端基中的极性基团还能够提升聚醚多元醇的电解液亲和性和Li
+传输能力，由此，能够使得应用本申请的负极组合物的负极极片具备高电解液浸润性能、高保液性能、低界面电荷转移阻抗，从而能够提升二次电池的循环性能和倍率性能。
在一些实施方式中，所述聚醚多元醇可选自式2-A至式2-J所示的化合物。
其中，m可独立地表示8～120的整数，例如，m可以为8、12、20、50、70、90、100、120或处于以上任何数值所组成的范围内。n可独立地表示12～50的整数，例如，聚n可以为12、15、20、25、30、35、40、45、50或处于以上任何数值所组成的范围内。
本申请的负极组合物中，聚醚多元醇选自式2-A至式2-J所示的化合物，端基中的极性基团能够提升聚醚多元醇的增塑效果、电解液亲和性和Li
+传输能力。由此，本申请的负极组合物应用于负极浆料，能够降低超厚涂布及高速涂布下负极膜层的开裂程度，并且能够使得应用本申请的负极组合物的负极极片具备高电解液浸润性能、高保液性能、低界面电荷转移阻抗，从而能够提升二次电池的能量密度、循环性能和倍率性能。
在一些实施方式中，基于所述负极组合物的总质量计，所述增塑剂的质量百分含量可为0.05％～0.5％，0.1％～0.5％，0.1％～0.45％，0.1％～0.4％，0.15％～0.4％，0.2％～0.4％或0.25％～0.4％。例如，所述增塑剂的质量百分含量可为0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％或处于以上任何数值所组成的范围内。
并非意在受限于任何理论或解释，增塑剂在负极组合物中的含量在上述范围内，一方面能够使得负极组合物应用于负极浆料，形成的浆料涂层在干燥过程中具有较小的干燥应力，从而降低负极膜层的开裂程度；另一方面能够使得包含本申请的负极组合物的负极极片具有良好的锂离子和电子传导性，从而能够降低负极极片的界面电荷转移阻抗，进而提高二次电池的倍率性能和循环性能。
在一些实施方式中，所述负极组合物还包括导电剂、粘结剂、增稠剂中的至少一种。具体地，所述导电剂可选自超导炭黑、乙炔黑、碳纳米管中的至少一者；所述增稠剂可选自羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂中的至少之一；所述粘结剂可选自乳液型SBR类、溶液型丙烯酰胺/丙烯腈类中的至少一者。负极组合物中包括上述添加剂，应用 于负极浆料中，制备得到的负极极片能够具有良好的导电性和循环稳定性。
在一些实施方式中，基于所述负极组合物的总质量计，所述增塑剂的质量百分含量可以为0.05％～0.5％，具体地可以为0.05％，0.1％，0.15％，0.2％，0.25％，0.3％，0.35％，0.4％，0.45％，0.5％。所述负极活性材料的质量百分含量可以为90％～98％。所述导电剂的质量百分含量可以为0.3％～5％。所述粘结剂的质量百分含量可以为0.8％～2.5％。所述增稠剂的质量百分含量可以为0.8％～2.5％。
并非意在受限于任何理论或解释，发明人发现，控制负极组合物中各组份的含量在上述范围内，既能够发挥较好的增塑效果，使得负极膜层不易开裂，有助于提高负极极片的产能；又能够保证负极极片具有较高的锂离子电导率和电子电导率。由此将包含该负极组合物的负极片用于二次电池中，能够显著提高电池的能量密度、倍率性能和循环性能。
需要说明的是，本申请的负极组合物中，增塑剂可通过多种方式获得，例如，可通过本领域已知的方法制备得到。
在一些实施方式中，增塑剂可以包括经封端或未经封端的PEG。作为一个示例，未经封端的PEG可通过以下步骤制备得到：在N
2气氛环境下混合乙二醇与催化剂三甲胺；加热至一定温度(例如140℃)后，加入环氧乙烷，以使乙二醇与环氧乙烷发生反应，其中，反应体系中环氧乙烷的物质的量大于乙二醇的物质的量；对反应产物进行后处理，包括降温至90℃～100℃后，抽入约为反应物总质量的1％的水，再抽真空以去除体系中的水，降温至60℃～80℃，从而得到未经封端的PEG。作为一个示例，经封端的PEG可以由未经封端的PEG与羧酸、异氰酸酯或者卤代烃反应得到。
在一些实施方式中，增塑剂可以包括经封端或未经封端的PPG。作为一个示例，未经封端的PPG可通过以下步骤制备得到：在一定的温度及压力下(例如90℃～95℃、0.4MPa～0.5MPa)，使甘油和环氧丙烷在氢氧化钾的催化下反应；降温至60℃～70℃，在搅拌下加入水，以使过剩的氢氧化钾溶解；加入适量磷酸，以调节溶液的pH为6～7；缓慢升温至110℃～120℃，真空脱水并过滤得到未经封端的PPG。作为一个示例，经封端的PPG可以由未经封端的PPG与羧酸、异氰酸酯或者卤代烃反应得到。
负极浆料
本申请第二方面提供一种负极浆料，包括溶剂以及本申请的负极组合物。
本申请的负极浆料包括根据本申请的负极组合物的相应组分，因此在将其涂布于负极集流体形成浆料涂层后，浆料涂层在干燥过程中具有较小的干燥应力，且形成的负极膜层具有良好的柔性，从而能够避免负极膜层在干燥过程中的开裂现象。此外，本申请的负极浆料形成的负极膜层具有良好的Li
+传导性能和电解液浸润性能，应用于二次电池，能够提高二次电池的循环性能。
在一些实施方式中，所述溶剂可以为水。具体地，所述溶剂可以为去离子水。
在一些实施方式中，所述负极浆料的固体组分含量可为45％～58％。负极浆料的固体组份含量在合适的范围内，能够便于控制负极极片的涂布重量和膜层厚度，从而使得负极极片具有较高的能量密度，进而提高二次电池的能量密度。
在一些实施方式中，所述负极浆料的粘度可为4000mPa·s～15000mPa·s。负极浆料的粘度在合适的范围内，能够使得负极浆料在集流体表面形成的涂层厚度均一，进 而降低因涂层中的干燥应力不均而导致的负极膜层开裂的风险。
在一些实施方式中，所述负极浆料的固体组分涂布重量可以≥180mg/1540.25mm
2，可选地，所述负极浆料的固体组分涂布重量可以≥210mg/1540.25mm
2。负极浆料中包含本申请的负极组合物，能够减少降低负极膜层的干燥应力，以及由于负极极片不同区域的干燥速度不同而造成的张力不均，从而降低负极膜层的开裂程度。本申请的负极浆料即使在涂布重量≥210mg/1540.25mm
2的超厚涂布条件下，形成的负极膜层也不易产生开裂。
在一些实施方式中，所述负极浆料的涂布速度可以≥50m/min。可选地，所述负极浆料的涂布速度可以≥60m/min。负极浆料中包含本申请的负极组合物，能够提高形成的负极膜层的柔性，从而降低负极膜层的开裂风险。本申请的负极浆料即使在涂布速度≥50m/min的高速涂布条件下，形成的负极膜层也不易产生开裂。
用于制备负极浆料的方法
本申请还提供一种用于制备本申请的负极浆料的方法，包括：将包括本申请的负极组合物的负极材料与溶剂混合均匀，从而得到负极浆料。
在一些实施方式中，所述溶剂可以为水，具体地，所述溶剂可以为去离子水。
在一些实施方式中，所述负极浆料的固体组分含量可为45％～58％。负极浆料的固体组份含量在合适的范围内，能够便于控制负极极片的涂布重量和膜层厚度，从而使得负极极片具有较高的能量密度，进而提高二次电池的能量密度。
在一些实施方式中，所述负极浆料的粘度可为4000mPa·s～15000mPa·s。负极浆料的粘度在合适的范围内，能够使得负极浆料在集流体表面形成的涂层厚度均一，进而降低因涂层中的干燥应力不均而导致负极膜层开裂的风险。
在一些实施方式中，所述负极浆料的固体组分涂布重量可≥180mg/1540.25mm
2。可选地，所述负极浆料的固体组分涂布重量可≥210mg/1540.25mm
2。负极浆料中包含本申请的负极组合物，能够降低负极膜层的干燥应力，以及由于负极极片不同区域的干燥速度不同而造成的张力不均，从而降低负极膜层的开裂程度。本申请的负极浆料即使在涂布重量可以≥180mg/1540.25mm
2的超厚涂布条件下，形成的负极膜层也不易产生开裂。
在一些实施方式中，所述负极浆料的涂布速度可以≥50m/min。可选地，所述负极浆料的涂布速度可以≥60m/min。负极浆料中包含本申请的负极组合物，能够提高形成的负极膜层的柔性，从而降低负极膜层的开裂风险。本申请的负极浆料即使在涂布速度≥60m/min的高速涂布条件下，形成的负极膜层也不易产生开裂。
负极极片
本申请第三方面提供一种负极极片，包括负极集流体以及位于所述负极集流体至少一个表面上的负极膜层。其中，所述负极膜层包括本申请的负极组合物、或所述负极膜层为本申请的负极浆料干燥后形成的层。
本申请的二次电池中，所述负极集流体可采用金属箔片或复合集流体(可以将金属材料设置在高分子基材上形成复合集流体)。作为示例，负极集流体可采用铜箔。
本申请的二次电池中，负极膜层可以设置在负极集流体的一侧，也可以同时设置在负极集流体的两侧。例如，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两侧，负极膜层设置在负极集流体相对的两侧中的任意一侧或两侧上。
本申请的负极极片中，负极膜层中包括本申请的负极组合物，或者由本申请的负 极浆料干燥后形成，不易产生开裂现象，且具有良好的电解液浸润性能和锂离子传导性能。由此，本申请的负极极片应用于二次电池，能够提高二次电池的产能、降低二次电池的成本、保证二次电池具有良好的循环性能和倍率性能。
在一些实施方式中，所述负极集流体单侧的负极膜层的厚度可为80μm～120μm。负极膜层的厚度在上述范围内，能够提高负极极片的能量密度，从而能够提高二次电池的能量密度。本申请的负极极片，其负极膜层不易开裂，且具有良好的电解液浸润性能和保液性能。负极膜层的厚度在上述范围内时，本申请的负极极片应用于二次电池，也能够使得二次电池具有良好的循环性能、倍率性能和安全性能。
在一些实施方式中，所述负极膜层的压实密度可为1.3g/cm
3～1.7g/cm
3。负极膜层的压实密度控制在合适的范围内，能使负极膜层中的负极活性材料颗粒紧密接触，提高单位体积内的负极活性材料含量，由此提升二次电池的能量密度。
在一些实施方式中，所述负极集流体的厚度可≤8μm，具体地，负极集流体的厚度可以为4μm～6μm。负极集流体的厚度在合适的范围内，能够使得二次电池具有较高的能量密度和导电性能。
需要说明的是，本申请所给的各负极膜层参数(例如膜层厚度、压实密度等)均指单侧膜层的参数范围。当负极膜层设置在负极集流体的两侧时，其中任意一侧的膜层参数满足本申请，即认为落入本申请的保护范围内。且本申请所述的膜层厚度、压实密度等范围均是指经冷压压实后并用于组装电池的膜层参数。
另外，本申请的二次电池中，负极极片并不排除除了负极膜层之外的其他附加功能层。例如在某些实施方式中，本申请所述的负极极片还可以包括设置在负极集流体和第二负极膜层之间的导电底涂层(例如由导电剂和粘结剂组成)。在另外一些实施方式中，本申请所述的负极极片还包括覆盖在第一负极膜层表面的覆盖保护层。
在本申请中，负极膜层的厚度为本领域公知的含义，可采用本领域已知的方法测试，例如万分尺(例如Mitutoyo293-100型，精度为0.1μm)
在本申请中，负极膜层的压实密度为本领域公知的含义，可采用本领域已知的方法测试。负极膜层的压实密度＝负极膜层的面密度/负极膜层的厚度。其中，负极膜层的面密度为本领域公知的含义，可采用本领域已知的方法测试。例如取单面涂布且经冷压后的负极极片，冲切成面积为S
1的小圆片，称其重量，记录为M
1；未涂布的负极集流体同样冲切成面积为S
1的小圆片，称量负极集流体的重量，记录为M
0；负极膜层的面密度＝(负极极片的重量M
1－负极集流体的重量M
0)/S
1(若是双面涂布的负极极片，负极膜层的面密度＝(负极极片的重量M
1－负极集流体的重量M
0)/2S
1)。
需要说明的是，上述针对负极膜层或负极活性材料的各种参数测试，可以在电池制备过程中取样测试，也可以从制备好的二次电池中取样测试。
当上述测试样品是从制备好的二次电池中取样时，作为示例，可以按如下步骤S10～S30进行取样：
S10，将二次电池做放电处理(为了安全起见，一般使电池处于满放状态)；将电池拆卸后取出负极极片，使用碳酸二甲酯(DMC)将负极极片浸泡一定时间(例如2～10小时)；然后将负极极片取出并在一定温度和时间下干燥处理(例如60℃，4小时)，干燥后取出负极极片。此时即可以在干燥后的负极极片中取样测试本申请上述的负极膜 层相关的各参数。
S20，将步骤S10干燥后的负极极片在一定温度及时间下烘烤(例如400℃，2小时)，在烘烤后的负极极片中任选一区域，对负极活性材料取样(可以选用刀片刮粉取样)。
S30，将步骤S20收集到的负极活性材料做过筛处理(例如用200目的筛网过筛)最终得到可以用于测试本申请上述的各负极活性材料参数的样品。
二次电池
二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。
通常情况下，二次电池包括正极极片、负极极片、隔离膜及电解质。在电池充放电过程中，活性离子(例如锂离子)在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。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。电解质在正极极片和负极极片之间，主要起到传导活性离子的作用。
[负极极片]
二次电池包括根据本申请第三方面的负极极片。
[正极极片]
本申请的二次电池中，正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面且包括正极活性材料的正极膜层。例如，正极集流体具有在自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层设置于正极集流体的两个相对表面中的任意一者或两者上。
本申请的二次电池中，所述正极活性材料可采用本领域公知的用于二次电池的正极活性材料。例如，正极活性材料可包括锂过渡金属氧化物、橄榄石结构的含锂磷酸盐及其各自的改性化合物中的一种或几种。锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、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、锂镍钴铝氧化物及其改性化合物中的一种或几种。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、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料及其各自的改性化合物中的一种或几种。本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作二次电池正极活性材料的传统公知的材料。
本申请的二次电池中，所述正极膜层通常包含正极活性材料以及可选的粘结剂和可选的导电剂，通常是由正极浆料涂布，并经干燥、冷压而成的。正极浆料通常是将正极活性材料以及可选的导电剂和粘结剂等分散于溶剂中并搅拌均匀而形成的。溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
作为示例，用于正极膜层的粘结剂可以包括聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)中的一种或几种。
作为示例，用于正极膜层的导电剂可以包括超导碳、炭黑(例如，乙炔黑、科琴黑)、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的一种或几种。
本申请的二次电池中，所述正极集流体可采用金属箔片或复合集流体(可以将金属材料设置在高分子基材上形成复合集流体)。作为示例，正极集流体可采用铝箔。
[电解质]
本申请的二次电池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，电解质可以选自固态电解质及液态电解质(即电解液)中的至少一种。
在一些实施方式中，电解质采用电解液。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LiPF
6(六氟磷酸锂)、LiBF
4(四氟硼酸锂)、LiClO
4(高氯酸锂)、LiAsF
6(六氟砷酸锂)、LiFSI(双氟磺酰亚胺锂)、LiTFSI(双三氟甲磺酰亚胺锂)、LiTFS(三氟甲磺酸锂)、LiDFOB(二氟草酸硼酸锂)、LiBOB(二草酸硼酸锂)、LiPO
2F
2(二氟磷酸锂)、LiDFOP(二氟二草酸磷酸锂)及LiTFOP(四氟草酸磷酸锂)中的一种或几种。
在一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸亚丁酯(BC)、氟代碳酸亚乙酯(FEC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(PA)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丁酸甲酯(MB)、丁酸乙酯(EB)、1,4-丁内酯(GBL)、环丁砜(SF)、二甲砜(MSM)、甲乙砜(EMS)及二乙砜(ESE)中的一种或几种。
在一些实施方式中，电解液中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，也可以包括正极成膜添加剂，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、改善电池高温性能的添加剂、改善电池低温性能的添加剂等。
[隔离膜]
采用电解液的二次电池、以及一些采用固态电解质的二次电池中，还包括隔离膜。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，起到隔离的作用。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。在一些实施方式中，隔离膜的材质可以选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的一种或几种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜。隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料相同或不同。
在一些实施方式中，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。
在一些实施方式中，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。
在一些实施方式中，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，如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等中的一种或几种。
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。如图1是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2，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用于盖设所述开口，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。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几个，可根据需求来调节。
用电装置
本申请还提供一种用电装置，所述用电装置包括本申请的二次电池。所述二次电池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。所述用电装置可以但不限于是移动设备(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。
图3是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。为了满足该装置对高功率和高能量密度的需求，可以采用包括本申请的二次电池的电池包或电池模块。
作为另一个示例的用电装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该用电装置通常要求轻薄化，可以采用二次电池作为电源。
实施例
下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1～29
增塑剂的制备
1)增塑剂A的制备
在反应釜中加入1mol乙二醇，进行氮气置换后，加入0.05mol三甲胺；升温至T
1＝100℃后，加入8mol环氧乙烷，以使乙二醇与环氧乙烷在三甲胺的催化下发生反应；反应3h后，降温至T
2＝90℃，抽入约为反应物总质量的1％的水，再抽真空以去除体系中的水，降温至60℃～80℃，得到平均聚合度n＝8的未经封端的PEG(增塑剂A)。
2)增塑剂B的制备
基于增塑剂A的制备过程，调整T
1为105℃、环氧乙烷的用量为25mol、T
2为95℃，制备得到平均聚合度n＝25的未经封端的PEG(增塑剂B)。
3)增塑剂C的制备
基于增塑剂A的制备过程，调整三甲胺的用量为0.2mol、T
1为110℃、环氧乙烷的用量为50mol、T
2为100℃，制备得到平均聚合度n＝50的未经封端的PEG(增塑剂C)。
4)增塑剂D的制备
基于增塑剂A的制备过程，调整三甲胺的用量为0.4mol、T
1为115℃、环氧乙烷的用量为100mol、T
2为105℃，制备得到平均聚合度n＝100的未经封端的PEG(增塑剂D)。
5)增塑剂E的制备
基于增塑剂A的制备过程，调整三甲胺的用量为0.6mol、T
1为120℃、环氧乙烷的用量为120mol、T
2为110℃、，制备得到平均聚合度n＝120的未经封端的PEG(增塑剂E)。
6)增塑剂F的制备
将1mol增塑剂C与3mol质量分数为98％的浓硫酸混合均匀后，加入1.15mol封端剂a，于120℃下反应2h，得到增塑剂F。
7)增塑剂G的制备
将1mol增塑剂D与3mol质量分数为98％的浓硫酸混合均匀后，加入1.15mol封端剂a，于120℃下反应2h，得到增塑剂G。
8)增塑剂H的制备
将1mol增塑剂C与3mol质量分数为98％的浓硫酸混合均匀后，加入1.3mol封端剂b，于120℃下反应2h，得到增塑剂H。
9)增塑剂I的制备
将1mol增塑剂D与3mol质量分数为98％的浓硫酸混合均匀后，加入1.3mol封端剂b，于120℃下反应2h，得到增塑剂I。
10)增塑剂J的制备
在温度T
3＝90℃，0.4MPa～0.5MPa的环境下，使1mol甘油和12mol环氧丙烷在0.4mol氢氧化钾催化下反应；降温至T
4＝60℃，在搅拌下加入水，以使过剩的氢氧化钾溶解；加入适量磷酸，以调节溶液的pH为6～7；缓慢升温至110℃～120℃，真空脱水并过滤得到聚合度n＝12的未经封端的PPG(增塑剂J)。
11)增塑剂K的制备
基于增塑剂J的制备过程，调整T
3为95℃、环氧丙烷的用量为25mol、氢氧化钾的用量为0.8mol，制备得到平均聚合度n＝25的未经封端的PPG(增塑剂K)。
12)增塑剂L的制备
基于增塑剂J的制备过程，调整T
3为100℃、环氧丙烷的用量为30mol、氢氧化钾的用量为1mol、T
4为65℃，制备得到平均聚合度n＝30的未经封端的PPG(增塑剂L)。
13)增塑剂M的制备
基于增塑剂J的制备过程，调整T
3为105℃、环氧丙烷的用量为50mol、氢氧化钾的用量为1.5mol、T
4为70℃，制备得到平均聚合度n＝50的未经封端的PPG(增塑剂M)。
14)增塑剂N的制备
将1mol增塑剂L与3mol质量分数为98％的浓硫酸混合均匀后，加入1.3mol封端剂a于130℃下反应2.5h，得到增塑剂N。
15)增塑剂O的制备
将1mol增塑剂M与3mol质量分数为98％的浓硫酸混合均匀后，加入1.3mol封端剂a，于130℃下反应2.5h，得到增塑剂O。
16)增塑剂P的制备
将1mol增塑剂L与3mol质量分数为98％的浓硫酸混合均匀后，加入1.5mol封端剂b，于130℃下反应2.5h，得到增塑剂P。
17)增塑剂Q的制备
将1mol增塑剂M与3mol质量分数为98％的浓硫酸混合均匀后，加入1.5mol封端剂b，于130℃下反应2.5h，得到增塑剂Q。
其中，封端剂a、封端剂b的结构如下所示。
负极浆料的制备
在去离子水中加入增塑剂，并调整增塑剂的含量，混合均匀后得到第一分散液。将第一分散液与负极活性材料石墨、导电碳、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR混合均匀，得到负极浆料。
其中，以负极浆料中的固体组分的总质量计，增塑剂的质量百分含量为w
1，负极活性材料的质量百分含量为w
2，导电碳的质量百分含量为0.8％，增稠剂CMC-Na的质量百分含量为1.1％，粘结剂SBR的质量百分含量为1.5％。
各实施例中使用的增塑剂种类、增塑剂的聚合度n、w
1、w
2以及其它的制备参数如表1所示。
对比例1
负极浆料的制备
在去离子水中加入质量比为96.6:0.8:1.1:1.5的负极活性物质石墨、导电碳、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR，混合均匀，即得。
对比例2
基于实施例1～29的负极浆料的制备过程，以乙二醇一甲醚为增塑剂，根据表1中所示调整w
1、w
2以及其它的制备参数，制备对比例2的负极浆料。
对实施例1～29及对比例2的第一分散液、对比例1中的去离子水进行如下的液体表面张力测试，得到的测试结果如表1所示。
液体表面张力测试
用表面界面张力仪(型号：DCAT 15)进行液体表面张力测试，具体测试过程如下：
用24mm×10mm×0.1mm表面喷砂粗化的铂金板轻轻地接触到液面，当感测浸入到被测液体时，铂金板周围会受到表面张力的作用，液体的表面张力会将铂金板尽量往下拉，当液体表面张力及其他相关力与平衡力达到均衡时，感测铂金板就会停止向液体内部浸入。通过平衡感应器测量此时的浸入深度，并计算得到液体的表面张力值。
表1
| 序号 | 增塑剂 | n | w 1 | w 2 | 表面张力(mN/m) |
| 实施例1 | 增塑剂A | 8 | 0.30％ | 96.30％ | 45.30 |
| 实施例2 | 增塑剂B | 25 | 0.30％ | 96.30％ | 44.20 |
| 实施例3 | 增塑剂C | 50 | 0.30％ | 96.30％ | 43.50 |
| 实施例4 | 增塑剂D | 100 | 0.30％ | 96.30％ | 42.18 |
| 实施例5 | 增塑剂E | 120 | 0.30％ | 96.30％ | 43.10 |
| 实施例6 | 增塑剂D | 100 | 0.05％ | 96.55％ | 44.28 |
| 实施例7 | 增塑剂D | 100 | 0.10％ | 96.50％ | 43.12 |
| 实施例8 | 增塑剂D | 100 | 0.20％ | 96.40％ | 42.56 |
| 实施例9 | 增塑剂D | 100 | 0.40％ | 96.20％ | 42.10 |
| 实施例10 | 增塑剂D | 100 | 0.50％ | 96.10％ | 41.98 |
| 实施例11 | 增塑剂D | 100 | 0.60％ | 96.00％ | 41.23 |
| 实施例12 | 增塑剂F | 50 | 0.30％ | 96.30％ | 42.73 |
| 实施例13 | 增塑剂G | 100 | 0.30％ | 96.30％ | 40.20 |
| 实施例14 | 增塑剂H | 50 | 0.30％ | 96.30％ | 41.63 |
| 实施例15 | 增塑剂I | 100 | 0.30％ | 96.30％ | 39.43 |
| 实施例16 | 增塑剂J | 12 | 0.30％ | 96.30％ | 45.67 |
| 实施例17 | 增塑剂K | 25 | 0.30％ | 96.30％ | 44.23 |
| 实施例18 | 增塑剂L | 30 | 0.30％ | 96.30％ | 43.15 |
| 实施例19 | 增塑剂M | 50 | 0.30％ | 96.30％ | 42.06 |
| 实施例20 | 增塑剂M | 50 | 0.05％ | 96.55％ | 44.23 |
| 实施例21 | 增塑剂M | 50 | 0.10％ | 96.50％ | 43.17 |
| 实施例22 | 增塑剂M | 50 | 0.20％ | 96.40％ | 42.89 |
| 实施例23 | 增塑剂M | 50 | 0.40％ | 96.20％ | 41.45 |
| 实施例24 | 增塑剂M | 50 | 0.50％ | 96.10％ | 41.22 |
| 实施例25 | 增塑剂M | 50 | 0.60％ | 96.00％ | 40.98 |
| 实施例26 | 增塑剂N | 30 | 0.30％ | 96.30％ | 42.59 |
| 实施例27 | 增塑剂O | 50 | 0.30％ | 96.30％ | 41.88 |
| 实施例28 | 增塑剂P | 30 | 0.30％ | 96.30％ | 42.58 |
| 实施例29 | 增塑剂Q | 50 | 0.30％ | 96.30％ | 41.54 |
| 对比例1 | / | / | / | 96.60％ | 72.23 |
| 对比例2 | 乙二醇一甲醚 | / | 0.30％ | 96.30％ | 68.20 |
将上述实施例1～29及对比例1～2的负极浆料用于制备负极极片，具体制备过程如下。
负极极片的制备
将负极浆料分别以50m/min、70m/min的涂布速度、按单面涂布重量180mg/1540.25mm
2～220mg/1540.25mm
2均匀涂覆于Cu箔上，经过烘箱烘干、冷压后，观察负极极片的膜层开裂情况，分切，得到负极极片，极片压实密度控制为1.65g/cm
3。
其中，将对比例1的负极浆料分别以不同的涂布速度进行涂布，得到对比例1-1～对比例1-3的负极极片。
对实施例1～29及对比例1-1～对比例1-3、对比例2的负极极片进行如下的电解液浸润速率测试。
电解液浸润速率测试
用毛细管吸取一定量电解液后，与负极极片的表面接触，记录浸润时间，所述浸 润时间表示从毛细管与负极极片接触至电解液被完全吸收所耗费的时间；根据吸取的电解液的质量和浸润时间，计算得到负极极片的电解液浸润速率。
各实施例及对比例的负极极片制备参数、膜层开裂情况及电解液浸润速率如表2所示。
另外，将上述实施例1～29及对比例1-1～对比例1-3、对比例2的负极极片分别如下所示制备成二次电池，并进行性能测试。测试结果如下表3所示。
二次电池的制备
负极极片的制备
直接采用上述1～29及对比例1-1～对比例1-3、对比例2的负极极片作为二次电池的负极极片。
正极极片的制备
将正极活性材料LiNi
0.8Co
0.1Mn
0.1O
2(NCM811)、导电剂Super P、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)、分散剂按质量比96.94：1.7：0.3：1：0.06在适量的溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中充分搅拌混合，形成均匀的正极浆料；将正极浆料涂覆于正极集流体铝箔的表面，经干燥、冷压后，得到正极极片。其中，正极膜层的压实密度为3.45g/cm
3，单位面积负极容量/单位面积正极容量(N/P值)控制为1.07。
电解液的制备
在干燥氩气气氛手套箱中(H
2O<0.1ppm，O
2<0.1ppm)，将有机溶剂碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)按照1：1：1的重量比混合均匀，加入充分干燥的锂盐LiPF
6溶解于上述有机溶剂中，充分搅拌混合均匀后，后得到锂盐浓度为1.15mol/L的电解液。
隔离膜
采用聚丙烯隔离膜。
二次电池的制备
将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序堆叠并卷绕，得到电极组件；将电极组件加入外包装，加入上述电解液，经封装、静置、化成、老化等工序后得到二次电池。
测试部分
1)电池的25℃循环容量保持率测试
25℃下，将二次电池以1/3C恒流充电至4.2V，再以4.2V恒定电压充电至电流为0.05C，搁置5min，再以1/3C放电至2.8V，所得容量记为初始容量C
0。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C
n，则每次循环后电池容量保持率P
n＝C
n/C
0*100％。
实施例1及对比例1的25℃循环容量保持率测试结果如图4所示。
2)50％SOC放电直流电阻DCR测试
25℃下，将二次的电池以1/3C的倍率恒流充电至4.2V，再以4.2V恒定电压充电至电流为0.05C，搁置5min后。然后以1/3C的倍率放电90min，调节电极组件为50％SOC，静置60min，然后以3C的倍率放电30S，根据测试数据得到50％SOC放电DCR。
3)5C容量保持率测试
25℃下，对二次电池以0.5C的倍率恒流充电至4.2V，再以4.2V恒定电压充电至电流为0.05C，搁置5min，再以0.5C的倍率放电至2.8V，记容量为C
0，5C的倍率恒流充电至4.2V，再以4.2V恒定电压充电至电流为0.05C，搁置5min，再以5C的倍率放电至2.8V，记容量为C
1，则5C容量保持率η＝C
1/C
0*100％。
4)首次库伦效率测试
25℃下，对化成后的二次电池先以1/3C的倍率恒流放电(DC)至2.8V，静置10min；然后再以1/3C的倍率恒流充电(CC)至4.2V，再以4.2V恒电压充电(CV)至电流为0.05C，静置10min，记录充电容量；然后再以1/3C的倍率恒流放电(DC)至2.8V，记录放电容量。
首次库伦效率＝放电容量/充电容量*100％。
5)满充界面析锂情况测试
以一定的化成流程(静置20min，0.02C恒流充电至3.0V，静置5min，0.05C恒流充电至3.4V，静置5min，0.2C恒流充电至3.75V)对二次电池化成后，静置30min后将上述二次电池满充(以0.33C的倍率恒流充电至4.2V，恒压充电至0.05C电流截止)。在干燥房中拆解二次电池(湿度＜0.2％)，负极表面为金黄色表示无析锂现象，负极表面为局部有银白色表示有析锂现象。
表2
表3
| 序号 | 50％SOC放电DCR | 5C容量保持率 | 首次库伦效率 | 满充界面析锂情况 |
| 实施例1 | 42.30mΩ | 51.00％ | 87.78％ | 不析锂 |
| 实施例2 | 41.40mΩ | 51.80％ | 88.20％ | 不析锂 |
| 实施例3 | 40.90mΩ | 52.07％ | 88.64％ | 不析锂 |
| 实施例4 | 40.36mΩ | 52.20％ | 88.89％ | 不析锂 |
| 实施例5 | 40.78mΩ | 52.00％ | 88.70％ | 不析锂 |
| 实施例6 | 41.96mΩ | 51.10％ | 87.65％ | 不析锂 |
| 实施例7 | 41.50mΩ | 51.76％ | 87.90％ | 不析锂 |
| 实施例8 | 41.02mΩ | 52.00％ | 88.00％ | 不析锂 |
| 实施例9 | 40.80mΩ | 51.83％ | 88.12％ | 不析锂 |
| 实施例10 | 42.40mΩ | 51.51％ | 87.60％ | 不析锂 |
| 实施例11 | 43.00mΩ | 50.45％ | 87.20％ | 轻微析理 |
| 实施例12 | 40.20mΩ | 52.20％ | 88.76％ | 不析锂 |
| 实施例13 | 39.70mΩ | 53.00％ | 89.10％ | 不析锂 |
| 实施例14 | 40.00mΩ | 52.71％ | 88.90％ | 不析锂 |
| 实施例15 | 39.30mΩ | 53.52％ | 89.30％ | 不析锂 |
| 实施例16 | 41.20mΩ | 51.94％ | 88.43％ | 不析锂 |
| 实施例17 | 40.70mΩ | 52.21％ | 88.87％ | 不析锂 |
| 实施例18 | 40.16mΩ | 52.34％ | 89.12％ | 不析锂 |
| 实施例19 | 40.58mΩ | 52.14％ | 88.93％ | 不析锂 |
| 实施例20 | 41.76mΩ | 51.24％ | 87.88％ | 不析锂 |
| 实施例21 | 41.30mΩ | 51.90％ | 88.13％ | 不析锂 |
| 实施例22 | 40.82mΩ | 52.14％ | 88.23％ | 不析锂 |
| 实施例23 | 40.60mΩ | 51.97％ | 88.35％ | 不析锂 |
| 实施例24 | 42.20mΩ | 51.65％ | 87.83％ | 不析锂 |
| 实施例25 | 42.80mΩ | 50.59％ | 87.43％ | 轻微析锂 |
| 实施例26 | 40.00mΩ | 52.34％ | 88.99％ | 不析锂 |
| 实施例27 | 39.50mΩ | 53.14％ | 89.33％ | 不析锂 |
| 实施例28 | 39.80mΩ | 52.85％ | 89.13％ | 不析锂 |
| 实施例29 | 39.10mΩ | 53.66％ | 89.53％ | 不析锂 |
| 对比例1-1 | 42.30mΩ | 50.12％ | 87.46％ | 不析锂 |
| 对比例1-2 | 43.28mΩ | 49.40％ | 87.30％ | 不析锂 |
| 对比例1-3 | 44.15mΩ | 48.63％ | 87.00％ | 不析锂 |
| 对比例2 | 44.00mΩ | 48.24％ | 87.20％ | 不析锂 |
由表1可知，本申请的增塑剂能够有效降低去离子水的表面张力。由此，实施例1～29的负极浆料制备得到的负极极片，在50m/min和70m/min的涂布速度下，膜层开裂的程度均大大低于各对比例中负极极片的膜层开裂程度。此外，根据表3所示的测试结果可知，本申请的负极组合物中包括增塑剂，应用于二次电池，能够降低二次电池的内阻，从而提升二次电池的倍率性能、首次库伦效率以及界面性能。由此，制备得到的二次电池能够具有良好的循环性能、倍率性能和安全性能。
而相对于此，对比例1未添加增塑剂，即使在180mg/1540mm
2的涂布重量下，负极膜层也产生了开裂现象，随着涂布重量增加至220mg/1540mm
2，对比例1的负极膜层甚至产生了严重的开裂现象。对比例2虽然添加了小分子醚类增塑剂，但是小分子醚类增塑剂的分子中，醚键的含量较低，对溶剂表面张力的降低作用并不明显。因此，对比例2的负极膜层在220mg/1540mm
2的涂布重量下仍然出现了严重的开裂现象。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
- 一种负极组合物，包括负极活性材料以及增塑剂，其中，所述增塑剂包括聚醚多元醇，可选地，聚醚多元醇分子链包含重复结构单元-[O-CH 2-CH 2]-、-[O-CH(CH 3)-CH 2]-、或者其组合的聚合链段。
- 根据权利要求1所述的负极组合物，其中，所述聚醚多元醇的平均聚合度为8～120，可选地，平均聚合度为12～50。
- 根据权利要求1或2所述的负极组合物，其中，所述增塑剂包括聚乙二醇、聚丙二醇或其共聚物。
- 根据权利要求1-3中任一项所述的负极组合物，其中，所述聚醚多元醇包含具有如式1所示的结构的端基：
R 1表示或-CH 2-O-，
R 2、R 3、R 4、R 5、R 6各自独立地表示H、卤素或者经R a取代或未取代的如下基团：C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基、C3～C8的脂环基、C2～C8的杂环基、C6～C10的芳基、C3～C10的杂芳基、醛基、酰胺基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基、C1～C8的酯基或C1～C8的磷酸酯基，R a表示C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基、C3～C8的脂环基、C2～C8的杂环基、C6～C10的芳基、C3～C10的杂芳基中的至少一种，可选地，R 2、R 3、R 4、R 5、R 6中的至少一者表示C1～C8的酯基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基、经R a取代的C1～C8的酯基、经R a取代的C1～C8的磺酸酯基或经R a取代的C1～C8的亚磺酸酯基。 - 根据权利要求4所述的负极组合物，其中，R 1表示
R 2、R 4各自独立地表示C1～C8的酯基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基、经R b取代的C1～C8的酯基、经R b取代的C1～C8的磺酸酯基或经R b取代的C1～C8的亚磺酸酯基；R 3、R 5、R 6各自独立地表示H、卤素或者经R b取代或未取代的如下基团：C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基、C1～C8的磺酸酯基、C1～C8的亚磺酸酯基或C1～C8的酯基，其中，R b表示C1～C8的烷基、C1～C8的烷氧基、C1～C8的烷硫基、C2～C8的烯基、C2～C8的炔基中的至少一种。 - 根据权利要求4所述的负极组合物，其中，式1所示的结构选自如下式1-A、式1-B中的一者，
其中，R 7、R 8、R 9、R 10、R 11、R 12各自独立地选自C1～C5的烷基。 - 根据权利要求1-6中任一项所述的负极组合物，其中，所述聚醚多元醇选自式2-A至式2-J所示的化合物，
其中，m独立地表示8～120的整数，n独立地表示12～50的整数。 - 根据权利要求1-7中任一项所述的负极组合物，其中，基于所述负极组合物的总质量计，所述增塑剂的质量百分含量为0.05％～0.5％，可选地为0.1％～0.4％，更可选地为0.2％～0.4％。
- 根据权利要求1-8中任一项所述的负极组合物，其中，所述负极组合物还包括导电剂、粘结剂、增稠剂中的至少一种。
- 一种负极浆料，包括溶剂以及根据权利要求1-9中任一项所述的负极组合物。
- 根据权利要求10所述的负极浆料，其中，所述负极浆料满足如下至少一者：(1)所述溶剂为水，(2)所述负极浆料的固体组分含量为45％～58％，(3)所述负极浆料的粘度为4000mPa·s～15000mPa·s，(4)所述负极浆料的固体组分涂布重量≥180mg/1540.25mm 2，(5)所述负极浆料的涂布速度≥50m/min，可选地为≥60m/min。
- 一种负极极片，包括负极集流体以及位于所述负极集流体至少一个表面上的负极膜层，其中，所述负极膜层包括根据根据权利要求1-9中任一项所述的负极组合物、或所述负极膜层为根据权利要求10或11所述的负极浆料干燥后形成的层。
- 根据权利要求12所述的负极极片，其中，所述负极极片满足如下至少一者：(6)所述负极集流体单侧的负极膜层的厚度为80μm～120μm，(7)所述负极膜层的压实密度为1.3g/cm 3～1.7g/cm 3，(8)所述负极集流体的厚度≤8μm，可选地为4μm～6μm。
- 一种二次电池，包括根据权利要求12或13所述的负极极片。
- 一种用电装置，包括根据权利要求14所述的二次电池。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001035496A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-02-09 | Nippon Zeon Co Ltd | リチウムイオン二次電池電極用バインダー組成物およびその利用 |
| CN110350238A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-18 | 中兴高能技术有限责任公司 | 一种具有多孔梯度结构的全固态锂离子电池及其制备方法 |
| CN113937287A (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种负极极片及含该负极极片的二次电池 |
| CN113980629A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种粘结剂及含有该粘结剂的锂离子电池 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001035496A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-02-09 | Nippon Zeon Co Ltd | リチウムイオン二次電池電極用バインダー組成物およびその利用 |
| CN110350238A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-18 | 中兴高能技术有限责任公司 | 一种具有多孔梯度结构的全固态锂离子电池及其制备方法 |
| CN113937287A (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种负极极片及含该负极极片的二次电池 |
| CN113980629A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种粘结剂及含有该粘结剂的锂离子电池 |
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