一种硼酸衍生物改性的粘结剂及含有该粘结剂的锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供了一种硼酸衍生物改性的粘结剂及含有该粘结剂的锂离子电池，所述粘结剂的乳液胶粒的表面带有丰富的硼酸基团(

【技术实现步骤摘要】
一种硼酸衍生物改性的粘结剂及含有该粘结剂的锂离子电池


[0001]本专利技术涉及一种硼酸衍生物改性的粘结剂及含有该粘结剂的锂离子电池，属于锂离子电池
，具体属于锂离子电池粘结剂


技术介绍

[0002]锂离子电池中的粘结剂作为一种聚合物，既起到活性材料层间的粘结作用，又可以用于活性材料层与极片基材之间的粘结，在电池的制造和性能方面起重要作用，电池的重要组成之一。
[0003]目前业内使用最多的乳液型粘结剂有苯乙烯与丁二烯的共聚物形成的SBR乳液、苯乙烯与丙烯酸酯共聚形成的苯丙乳液。这些乳液所形成的胶膜都是不同交联度的弹性体，能起到粘结作用。但是这类乳液中的微粒之间仅存在范德华作用力，没有化学相互作用，所以在使用过程中不能形成有效的三维粘结网络，这样在电池循环过程中，对电池的膨胀抑制能力欠佳。因此，急需开发功能化的乳液型粘结剂，使其在使用过程中能形成有效的三维粘结网络，提高电池的性能。

技术实现思路

[0004]为了解决现有粘结剂的粘结性能差等问题，本专利技术提供一种硼酸衍生物改性的粘结剂及含有该粘结剂的锂离子电池，所述硼酸衍生物改性的粘结剂的粘结性能较现有的粘结剂有大幅提高，且制备成膜的机械稳定性也有所提升。
[0005]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0006]一种共聚物，所述共聚物为基体单体与式(1)所示共聚单体的共聚物；
[0007][0008]式(1)中，R1选自
‑
C1‑6亚烷基
‑
、
‑/>C6‑
12
亚芳基
‑
、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
C6‑
12
亚芳基
‑
；R2选自
‑
H、
‑
C1‑6烷基；R3选自
‑
H、
‑
C1‑6烷基。
[0009]根据本专利技术，所述基体单体选自式(2)和式(3)所示化合物中的至少一种；
[0010]H2C＝CH
‑
R4ꢀꢀ
式(2)
[0011]H2C＝C(CH3)
‑
R4ꢀꢀ
式(3)
[0012]式(2)和式(3)中，R4选自
‑
C(R5)＝C(R5)2、
‑
C6‑
12
芳基、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
R6；其中，R5相同或不同，彼此独立地选自
‑
H、
‑
C1‑6烷基；R6选自取代或未取代的
‑
C1‑6烷基，取代基选自羟基。
[0013]根据本专利技术，所述式(1)所示共聚单体具体选自如下式(1
‑
1)、式(1
‑
2)、式(1
‑
3)、式(1
‑
4)和式(1
‑
5)所示的化合物中的至少一种：
[0014][0015]根据本专利技术，所述共聚物为基体单体、式(1)所示共聚单体和功能单体的共聚物，所述功能单体选自丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、衣康酸、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、烯丙基磺酸、N
‑
羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、2
‑
甲基烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸乙酯磺酸钠、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯或二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。所述功能单体的引入有利于提升所述共聚物的性能，如共聚物形成的乳液在水中的分散稳定性及对活性物质的粘附力。
[0016]根据本专利技术，所述基体单体选自丁二烯和苯乙烯；或者，所述基体单体选自(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸羟烷基酯中的至少一种；或者，所述基体单体选自苯乙烯和下述化合物中的至少一种：(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸羟烷基酯。
[0017]根据本专利技术，当所述基体单体选自丁二烯和苯乙烯时，所述共聚物例如为式(1)所示共聚单体(硼酸衍生物)、丁二烯和苯乙烯的共聚物，或者为式(1)所示共聚单体(硼酸衍生物)、丁二烯、苯乙烯和功能单体的共聚物。
[0018]根据本专利技术，当所述基体单体选自(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸羟烷基酯中的至少一种时，所述共聚物例如为(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸羟烷基酯中的至少一种与式(1)所示共聚单体(硼酸衍生物)的共聚物，或者为(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸羟烷基酯中的至少一种、式(1)所示共聚单体(硼酸衍生物)与功能单体的共聚物。
[0019]根据本专利技术，当所述基体单体包括苯乙烯和下述化合物中的至少一种时：(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羟烷基酯，所述共聚物例如为(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸羟烷基酯中的至少一种、式(1)所示共聚单体(硼酸衍生物)与苯乙烯的共聚物，或者为(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸羟烷基酯中的至少一种、式(1)所示共聚单体(硼酸衍生物)、苯乙烯与功能单体的共聚物。
[0020]根据本专利技术，所述式(I)所示共聚单体占所述共聚物总质量的0.1～10wt％。优选地，所述式(I)所示共聚单体占所述共聚物总质量的1～5wt％。
[0021]根据本专利技术，所述基体单体占所述共聚物总质量的90～99.9wt％。优选地，所述基体单体占所述共聚物总质量的95～99wt％。
[0022]根据本专利技术，所述功能单体占所述共聚物总质量的0～10wt％。优选地，所述功能
单体占所述共聚物总质量的0.1～5wt％。
[0023]根据本专利技术，所述共聚物的玻璃化转变温度为
‑
20℃～80℃。
[0024]本专利技术还提供一种粘结剂，所述粘结剂包括上述的共聚物。
[0025]根据本专利技术，所述粘结剂为乳液型粘结剂。
[0026]其中，所述乳液型粘结剂的粒径为100～800nm，优选为100～300nm。
[0027]其中，所述乳液型粘结剂的PDI不大于0.3，优选为不大于0.1。
[0028]其中，所述乳液型粘结剂的粘度为10～500mPa
·
s，优选为50～250mPa
·
s。
[0029]其中，所述乳液型粘结剂的固含量为1～70wt％，例如为5～65wt％，还例如为10～60wt％，进一步例如为20～60wt％，再例如为30～60wt％，优选为40～60wt％。
[0030]本专利技术提供了一种极片，所述极片包括集流体和位于集流体至少一侧表面的活性物质层，所述活性物质层包括上述粘结剂，所述粘结剂的质量占活性物质层总质量的0.5～5wt％，例如0.8～2.5wt％，又如1.5～2.5wt％。
[0031]本专利技术提供了一种锂离子电池，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共聚物，其中，所述共聚物为基体单体与式(1)所示共聚单体的共聚物；式(1)中，R1选自
‑
C1‑6亚烷基
‑
、
‑
C6‑
12
亚芳基
‑
、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
C6‑
12
亚芳基
‑
；R2选自
‑
H、
‑
C1‑6烷基；R3选自
‑
H、
‑
C1‑6烷基。2.根据权利要求1所述的共聚物，其中，所述基体单体选自式(2)和式(3)所示化合物中的至少一种；H2C＝CH
‑
R4ꢀꢀꢀꢀ
式(2)H2C＝C(CH3)
‑
R4ꢀꢀꢀꢀ
式(3)式(2)和式(3)中，R4选自
‑
C(R5)＝C(R5)2、
‑
C6‑
12
芳基、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
R6；其中，R5相同或不同，彼此独立地选自
‑
H、
‑
C1‑6烷基；R6选自取代或未取代的
‑
C1‑6烷基，取代基选自羟基。3.根据权利要求1所述的共聚物，其中，所述式(1)所示共聚单体选自如下式(1
‑
1)、式(1
‑
2)、式(1
‑
3)、式(1
‑
4)和式(1
‑
5)所示的化合物中的至少一种：5)所示的化合物中的至少一种：4.根据权利要求1所述的共聚物，其中，所述共聚物为基体单体、式(1)所示共聚单体和功能单体的共聚物，所述功能单体选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：储霖，郭盼龙，陈伟平，李素丽，李俊义，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：