正极浆料以及包括该正极浆料的正极片、锂离子电池制造技术

本申请涉及一种正极浆料以及包括该正极浆料的正极片、锂离子电池，其中，所述正极浆料包括正极活性材料、正极粘结剂、正极导电剂以及正极添加剂，所述正极添加剂为选自含有氨基甲酸酯基团的化合物中的一种或多种。由于正极浆料中包括了正极添加剂，因此将该正极浆料制备成正极片，然后应用到锂离子电池中后，在不影响锂离子电池的循环性能和倍率性能的前提下，大大提高了锂离子电池的高温存储性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂离子电池领域，特别的，涉及一种正极浆料以及包括该正极浆料的正极片、锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池相对于传统的铅酸电池、镍氢电池等二次电池，有着能量密度高、输出电压高、自放电低、无记忆效应和环境友好等优点，因而锂离子电池得到了广泛的应用与开发。随着智能手机、笔记本电脑、平板电脑等电子产品的快速发展，电子产品对锂离子电池的能量密度提出越来越高的要求，其中提高锂离子电池的正极活性材料的工作电压是提高能量密度的重要方法之一。然而，当正极活性材料脱锂态较高时，由于具有较强的氧化性，因此易与电解液发生副反应，特别是在高温条件下，更易与电解液反应生成大量气体，使得锂离子电池胀气，从而进一步导致锂离子电池不可再用，由此，锂离子电池的高温存储性能尤为重要，特别对于电动汽车用的锂离子电池，锂离子电池的高温存储性能更为重要。在现有技术中，公开了通过不同的技术方案去提高锂离子电池的高温存储性能，例如，通过采用金属氧化物作为正极添加剂，或是选用电解液添加剂，又或是通过采用改进锂离子电池的制备工艺来提高锂离子电池的高温存储性能。例如，在CN200480020086.9中，公开了一种具有提高的高温存储性能的锂离子电池，通过使用具有大的比表面积的金属氢氧化物作为正极添加剂，使得锂离子电池获得优良的高温存储性能，也就是使得锂离子电池的容量降低至最小化并防止锂离子电池的阻抗的增加。在CN200710150362.9中，公开了一种用于改善电池高温性能的混合型非水电解液添加剂，通过1-丙烯膦酸环酸肝，乙酸乙酯和乙烯基亚乙基碳酸酯的混合液作为电解液的添加剂，获得固体电解质界面(solidelectrolyteinterface，简称SEI)膜，从而提高锂离子电池的高温存储性能。在CN201110125974.6中，公开了一种改善锂离子二次电池高温存储性能的电解液，选用高温成膜剂甲烷二磺酸亚甲酯、4-甲基亚硫酸亚乙酯，由于能够在石墨表面形成热稳定性优异的固体电解质膜，从而提高锂离子电池的高温存储性能。在CN201010258929.6中，公开了一种锂离子电池以及提高锂离子电池高温存储性能的方法，通过高温化成工艺，在阳极表面形成稳定的SEI膜，改善了锂离子电池的高温存储性能。在上述所提到的现有技术中，虽然都不同程度的提高了锂离子电池的高温存储性能，但是，在电解液中添加成膜添加剂，或是在电解液中加入电解液添加剂，又或者通过改变高温化成手段使得在石墨表面形成稳定的SEI膜等方法，又会大大降低锂离子电池的循环性能和倍率性能。
技术实现思路
为了解决上述问题，本申请人进行了锐意研究，结果发现：包含有式I和式II所示的化合物中的一种或多种作为正极添加剂的正极浆料，应用到锂离子电池中后，在不影响锂离子电池的循环性能和倍率性能的前提下，大大提高了锂离子电池的高温存储性能，从而完成本申请。本申请的目的在于提供一种正极浆料，包括正极活性材料、正极粘结剂、正极导电剂以及正极添加剂，其中，所述正极添加剂为选自下述式I和式II所示的化合物中的一种或多种：其中，n1、n2、n3各自独立地为0～9的整数，R1、R6各自独立地为选自碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～22的芳基、以及上述烷烃基、烷氧基、芳基中的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，R3、R4各自独立地为选自碳原子数为1～20的亚烷烃基、碳原子数为1～20的亚烷氧基、碳原子数为6～22的亚芳基、以及上述亚烷烃基、亚烷氧基、亚芳基中的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，R2、R5各自独立地为选自碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～22的芳基中含有碳碳双键、碳碳三键、氰基中的一种或多种的基团、以及上述基团中的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，其中，卤原子为F、Cl和Br中的一种或多种。本申请的另一目的在于提供一种正极片，包括正极集流体和位于正极集流体上的正极浆料层，其中，所述正极浆料层为由本申请所提供的正极浆料所形成。本申请的再一目的在于提供一种锂离子电池，包括由本申请所提供的正极片、负极片、电解液以及锂电池隔膜。本申请提供的正极浆料，由于包含有含有氨基甲酸酯基团的化合物中的一种或多种，将该正极浆料制备成正极片，然后应用到锂离子电池中后，在不影响锂离子电池的循环性能和倍率性能的前提下，大大提高了锂离子电池的高温存储性能。附图说明图1为锂离子电池1#～3#以及锂离子电池1在60℃的厚度膨胀率曲线图；图2为锂离子电池1#～3#以及锂离子电池1在85℃的厚度膨胀率曲线图。具体实施方式下面通过对本申请进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。本申请的目的在于提供一种正极浆料，包括正极活性材料、正极粘结剂、正极导电剂以及正极添加剂，其中，所述正极添加剂为选自含有氨基甲酸酯基团的化合物中的一种或多种。在上述正极添加剂中，所述氨基甲酸酯基团可表示为：在含有氨基甲酸酯基团的化合物中，氨基甲酸酯的个数可为1个或2个。特别的，所述正极添加剂为选自含有氨基甲酸酯基团的链状化合物中的一种或多种。优选地，所述正极添加剂为选自下述式I和式II所示的化合物中的一种或多种。在上述式I和式II中，n1、n2、n3各自独立地为0～9的整数。进一步优选地，n1、n2、n3各自独立地为1～6的整数，更进一步优选地，n1、n2、n3各自独立地为1～5，最优选为1～4。特别的，在式II中，n2、n3相同。R1、R6各自独立地为选自碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～22的芳基、以及上述烷烃基、烷氧基、芳基中的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种。在本申请中，所述卤原子为F、Cl和Br中的一种或多种；所述烷氧基为在烷烃基中含有氧原子而形成的基团。碳原子数为1～20的烷烃基，其中烷烃基的具体种类并没有特别的限制，链状烷烃基以及环状烷烃基均可。作为烷烃基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、正己基、异己基、环己基、庚基、环庚基、辛基、环辛基、壬基、癸基、十一烷烃基、十二烷烃基、十三烷烃基、十四烷烃基、十五烷烃基、十六烷烃基本文档来自技高网...

【技术保护点】
根据权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，包括正极活性材料、正极粘结剂、正极导电剂以及正极添加剂，其中，所述正极添加剂为选自下述式I和式II所示的化合物中的一种或多种：其中，n1、n2、n3各自独立地为0～9的整数，R1、R6各自独立地为选自碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～22的芳基、以及上述烷烃基、烷氧基、芳基中的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，R3、R4各自独立地为选自碳原子数为1～20的亚烷烃基、碳原子数为1～20的亚烷氧基、碳原子数为6～22的亚芳基、以及上述亚烷烃基、亚烷氧基、亚芳基中的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，R2、R5各自独立地为选自碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～22的芳基中含有碳碳双键、碳碳三键、氰基中的一种或多种的基团、以及上述基团中的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，其中，卤原子为F、Cl和Br中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.根据权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，包括正极活性材
料、正极粘结剂、正极导电剂以及正极添加剂，其中，所述正极添加剂为
选自下述式I和式II所示的化合物中的一种或多种：
其中，
n1、n2、n3各自独立地为0～9的整数，
R1、R6各自独立地为选自碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为1～20
的烷氧基、碳原子数为6～22的芳基、以及上述烷烃基、烷氧基、芳基中
的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，
R3、R4各自独立地为选自碳原子数为1～20的亚烷烃基、碳原子数为
1～20的亚烷氧基、碳原子数为6～22的亚芳基、以及上述亚烷烃基、亚烷
氧基、亚芳基中的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，
R2、R5各自独立地为选自碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为1～20
的烷氧基、碳原子数为6～22的芳基中含有碳碳双键、碳碳三键、氰基中
的一种或多种的基团、以及上述基团中的氢原子被卤原子取代所形成的基
团中的一种，
其中，卤原子为F、Cl和Br中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，
R1、R6各自独立地为选自碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为1～10
的烷氧基、碳原子数为6～18的芳基、以及上述烷烃基、烷氧基、芳基中
的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，
R3、R4各自独立地为选自碳原子数为1～10的亚烷烃基、碳原子数为
1～10的亚烷氧基、碳原子数为6～18的亚芳基、以及上述亚烷烃基、亚烷

\t氧基、亚芳基中的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，
R2、R5各自独立地为选自碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为1～10
的烷氧基、碳原子数为6～18的芳基中含有碳碳双键、碳碳三键、氰基中
的一种或多种的基团、以及上述基团中的氢原子被卤原子取代所形成的基
团中的一种。
3.根据权利要求2所述的正极浆料，其特征在于，
R1、R6各自独立地为选自碳原子数为1～5的链状烷烃基、碳原子数为
6～10的环状烷烃基、碳原子数为1～5的烷氧基、苯基、联苯基、苄基苯基、
碳原子数为7～10的苯烷基、碳原子数为10～14的稠环芳烃基，以及上述
链状烷烃基、环状烷烃基、烷氧基、苯基、苯烷基、联苯基、苄基苯基、
稠环芳烃基中的氢原子被卤原子取代所形成的基团中的一种，
R3、R4各自独立地为选自1～5的链状亚烷烃基、碳原子数为6～10的
环状亚烷烃基、碳原子数为1～5的亚烷氧基、亚苯基、亚联苯基、亚苄基<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，王巍，王梦，徐磊敏，柳娜，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35