正极浆料、正极极片及制备方法和锂离子电池技术

申请提供了一种正极浆料，包括添加剂，所述添加剂为安全添加剂。安全添加剂包括共轭二烯单体和亲二烯体单体，或；包括环戊二烯类单体，其中，所述共轭二烯单体和所述亲二烯体单体能够形成热可逆结构，或者，所述环戊二烯类单体能够形成热可逆结构。本申请将以上单体掺混在正极浆料内部分散均匀，利用添加剂本身带有的活泼官能团，在涂布烘干过程中在极片内部形成保护层。安全添加剂形成的热可逆结构在电池受到高温时会解聚吸热、吸收氧自由基阻止热失控，提高电池安全性能；所述添加剂还可以包括结构保持添加剂，结构保持添加剂的加入可形成以结构保持添加剂为主链、安全添加剂为侧链或交联点的结构，能优化安全添加剂与电解液的亲和性、提升离子传输、抑制电解液分解，提高电池循环性能。池循环性能。池循环性能。

【技术实现步骤摘要】
正极浆料、正极极片及制备方法和锂离子电池


[0001]本申请涉及一种电池领域，具体涉及正极浆料、正极极片及制备方法和锂离子电池，以及安全添加剂和结构保持添加剂在制备正极极片中的用途。

技术介绍

[0002]锂离子电池因其能量密度高、循环性能好而广泛应用于电子产品、电动汽车、大规模储能领域。随着应用范围的扩大，锂离子电池安全问题逐渐暴露，尤其是在大规模模组中，某一单元发生热失控，高温下导致相邻电芯也发生连锁反应，进一步导致大规模爆炸。目前普遍认为锂离子电池热失控的关键因素是正极材料在高温下发生分解析出氧自由基，氧自由基与负极嵌锂材料、电解液发生强烈的化学反应释放出巨大能量，导致电芯发生爆炸。
[0003]正极极片制备过程中在浆料内掺入特殊添加剂，烘干后残留在极片内部，在电池发生滥用时添加剂通过某些特殊反应提高极片安全性是目前普遍应用的技术路线，如：专利文献CN 109309208 B中将噻吩基化合物加入到正极极片内，之后通过电化学聚合方式将其变为聚噻吩，利用聚噻吩随温度增加电阻明显增大的特性可明显改善电池的热安全性能；专利文献CN 109本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极浆料，其特征在于，包括添加剂，所述添加剂包括安全添加剂，所述安全添加剂包括共轭二烯单体和亲二烯体单体，或；所述安全添加剂包括环戊二烯类单体，其中，所述共轭二烯单体和所述亲二烯体单体能够形成热可逆结构，或者，所述环戊二烯类单体能够形成热可逆结构。2.根据权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，所述添加剂还包括结构保持添加剂，所述结构保持添加剂与所述安全添加剂发生共聚反应，形成交联聚合物。3.根据权利要求1或2所述的正极浆料，其特征在于，所述亲二烯体单体选自双马来酰亚胺乙烷、双马来酰亚胺基
‑
二甘醇、双马来酰亚胺基
‑
三甘醇、双马来酰亚胺基
‑
四甘醇、双马来酰亚胺基
‑
PEG、BIS
‑
MAL
‑
DPEG(R)3、N,N
‑
(1，3
‑
亚苯基)二马来酰亚胺、N，N
‑
(4，4
‑
亚苯基)二马来酰亚胺、4臂
‑
PEG
‑
马来酰亚胺、N
‑
烯丙基马来酰亚胺中的一种或两种以上；优选为N
‑
烯丙基马来酰亚胺、双马来酰亚胺基
‑
二甘醇、双马来酰亚胺基
‑
三甘醇、双马来酰亚胺基
‑
四甘醇、双马来酰亚胺基
‑
PEG中的一种或两种以上。4.根据权利要求1或2所述的正极浆料，其特征在于，所述共轭二烯单体选自缩水甘油糠醚、糠醇、糠胺、甲基丙烯酸糠酯、2,2
′‑
(二硫代二亚甲基)二呋喃、3
‑
(2
‑
呋喃基)丙烷
‑1‑
胺、4亚甲基丙烯呋喃、6
‑
呋喃基
‑1‑
己烯、2
‑
呋喃丙醇、3
‑
[5
‑
(3
‑
羟基丙基)
‑2‑
呋喃]
‑
丙烷
‑1‑
醇、反式
‑2‑
呋喃丙烯酸、3
‑
(5
‑
乙酰
‑2‑
呋喃基)丙烯酸、2
‑
乙烯基呋喃、(E)
‑3‑
(2
‑
呋喃)丙烯腈、2
‑
烯丙基呋喃、4
‑
(2
‑
呋喃基)
‑1‑
丁烯
‑4‑
醇、2
‑
呋喃酸烯丙酯、N
‑
(呋喃
‑2‑
甲基)
‑2‑
丙烯
‑1‑
胺。5.根据权利要求1或2所述的正极浆料，其特征在于，所述环戊二烯类单体选自环戊二烯、双环戊二烯中的一种或两种以上。6.根据权利要求2所述的正极浆料，其特征在于，所述结构保持添加剂选自如下中的一种或两种以上：异氰酸酯类单体及其二聚体、三聚体以及多聚体；环氧类单体；多元醇类单体；多元胺类单体；不饱和类单体。7.根据权利要求6所述的正极浆料，其特征在于，当亲二烯或共轭二烯结构中具有除二烯结构外其他的碳碳双键基团，结构保持添加剂选自不饱和类单体；当亲二烯或共轭二烯含有活泼氢，结构保持添加剂选自异氰酸酯类单体及其二聚体、三聚体以及多聚体、环氧类单体以及任选的进一步添加多元醇和/或多元胺。8.根据权利要求6所述的正极浆料，其特征在于，所述异氰酸酯类单体选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、缩二脲三异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、1,5
‑
萘二异氰酸酯、3,3
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
联苯二异氰酸酯、1,4
‑
环己基二异氰酸酯、三甲基
‑
1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯、四甲基甲苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二烷基二异氰酸酯、2,2,4
‑
三甲基己二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三苯基异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、4,4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰
酸酯、4,4
’‑
二苯基二异氰酸酯、降莰烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、3,3
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3
’‑
二甲氧基联苯
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯、2
‑
甲基戊烷二异氰酸酯、4,4
’‑
二苯醚二异氰酸酯、4
‑
甲基二苯基甲烷
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘帅，李久铭，杨琪，俞会根，
申请(专利权)人：北京卫蓝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：