二次电池以及用电设备制造技术

本申请提供了一种二次电池以及用电设备，涉及电池技术领域，解决目前二次电池由于电极粘结剂的粘结力较弱，不能有效抑制电极膨胀，从而性能较差的技术问题。所述二次电池包括正极极片、负极极片以及隔膜，所述正极极片和/或负极极片包括粘结剂，所述粘结剂至少包括氰基、羧基以及羟基，所述氰基、羧基和羟基的摩尔比为1：(250～5000)：(1～2)。(1～2)。(1～2)。

【技术实现步骤摘要】
二次电池以及用电设备


[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及一种二次电池以及用电设备。

技术介绍

[0002]二次电池，由于充放电循环可达数千次至上万次，具有较强的实用性和经济性，因而被广泛应用在各种领域。
[0003]目前，在二次电池中，通常采用的电极粘结剂与电极材料的粘结力较弱，使得不能有效抑制电极的膨胀，从而导致电池的性能较差，如能量效率较低、循环稳定性较差等。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种二次电池以及用电设备，能够用于解决目前二次电池由于电极粘结剂的粘结力较弱，不能有效抑制电极膨胀，导致电池能量效率低、循环稳定性差的技术问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种二次电池，包括正极极片、负极极片以及隔膜，所述正极极片和/或负极极片包括粘结剂，所述粘结剂至少包括氰基、羧基以及羟基，所述氰基、羧基和羟基的摩尔比为1：(250～5000)：(1～2)。
[0006]可选地，在一个实施例中，所述粘结剂包含具有式Ⅰ或式Ⅱ结构式的化合物：
[0007][0008][0009]其中R1包括H、Cl、F、Br、CH3或CH3CH2；R2包括H、Li、Na或K；R3包括H、CH3、CH3CH2、Br或Cl；R4包括H、CH3或CH3CH2，m为250～5000，n为250～5000。
[0010]可选地，在一个实施例中，所述式Ⅰ的结构式包括以下任意一种或多种：
[0011][0012][0013]所述式Ⅱ的结构式包括以下任意一种或多种：r/>[0014]可选地，在一个实施例中，所述粘结剂包含由含氰基单体、含羧酸单体以及含羟基单体聚合而成的化合物；
[0015]所述含氰基单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、2
‑
氯丙烯腈以及3
‑
溴
‑2‑
甲基丙烯腈中的任意一种或多种；
[0016]所述含羧酸单体包括丙烯酸锂、甲基丙烯酸锂、乙基丙烯酸锂、2
‑
氯丙烯酸锂以及2
‑
溴丙烯酸锂中的任意一种或多种；
[0017]所述含羟基单体包括3
‑
甲基丙烯酰胺基多巴胺、4
‑
羟基苯乙烯、4
‑
羟基苯丙烯以及4
‑
羟基苯丁烯中的任意一种或多种。
[0018]可选地，在一个实施例中，所述式Ⅰ结构的粘结剂的数均分子量为30000～1000000。
[0019]可选地，在一个实施例中，所述式Ⅱ结构的粘结剂的数均分子量为30000～1000000。
[0020]可选地，在一个实施例中，所述正极极片包括正极活性材料，所述正极活性材料包括LiFePO4或LiM
x
Fe1‑
x
PO4，其中，M包括Mn、Zr、Ti、Al、W、Nb、Mg中的一种或多种，0＜x≤0.6。
[0021]可选地，在一个实施例中，所述粘结剂的制备步骤包括：
[0022]将含氰基单体、含羧酸单体、含羟基单体以及引发剂在溶剂中混合均匀，得到混合溶液；
[0023]在惰性环境中，对所述混合溶液进行热处理，得到所述粘结剂。
[0024]可选地，在一个实施例中，所述引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠中任意一种或多种。
[0025]第二方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括本申请第一方面提供的二次电池，所述二次电池作为所述用电设备的供电电源。
[0026]本申请实施例带来的有益效果如下：
[0027]采用本申请实施例提供的方案，二次电池包括正极极片、负极极片以及隔膜，所述正极极片和/或负极极片包括粘结剂，所述粘结剂至少包括氰基、羧基以及羟基，所述氰基、羧基和羟基的摩尔比为1：(250～5000)：(1～2)。通过赋予粘结剂氰基、羧基以及羟基，其中，氰基和羟基可以使粘结剂与电极材料之间形成氢键，羧基可以使粘结剂与电极材料之间产生静电作用和络合作用，从而粘结剂与电极材料之间的粘结力得到提高。并且，通过进一步设置氰基、羧基以及羟基的摩尔比为1：(250～5000)：(1～2)，使得形成的粘结剂结构更加稳定，从而能够进一步提高粘结剂与电极材料之间的粘结力。由此，可以提升对电极膨胀的抑制效果，从而使电池的能量效率、循环稳定性等性能也得到提高。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0029]图1为本申请实施例提供的一种粘结剂制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0030]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]如本申请
技术介绍
所描述的，目前通常采用的电极粘结剂与电极材料的粘结力较弱。如当前使用较为广泛的粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)，由于其分子链上缺乏反应性基团，与电极材料的结合力、粘结力较弱，因而不能有效抑制电极膨胀。从而，导致电池的性能较差，
如能量效率较低、循环稳定性较差等。
[0032]针对此，本申请实施例提供了一种二次电池，具体地，该二次电池可以包括正极极片、负极极片以及隔膜，所述正极极片和/或负极极片包括粘结剂，所述粘结剂至少包括氰基、羧基以及羟基，所述氰基、羧基和羟基的摩尔比为1：(250～5000)：(1～2)。
[0033]其中，所述二次电池可以是锂离子电池、钠离子电池等。
[0034]所述正极极片可以包括集流体和正极材料。该正极材料进一步可以包括正极活性材料、导电剂以及粘结剂等。所述正极极片可以由正极活性材料、导电剂以及粘结剂混合后涂布在集流体上得到。在实际应用中，用于该正极极片的集流体可以是铝箔，用于该正极极片的正极活性材料可以根据二次电池的实际种类进行选择。例如，当二次电池为锂离子电池时，所述正极活性材料可以包括LiFePO4或LiM
x
Fe1‑
x
PO4；其中，M可以包括Mn、Zr、Ti、Al、W、Nb、Mg中的一种或多种，0＜x≤0.6。
[0035]相应地，所述负极极片可以包括集流体和负极材料。该负极材料进一步可以包括负极活性材料、导电剂以及粘结剂等。所述负极极片可以由负极活性材料、导电剂以及粘结剂混合后涂布在集流体上得到。在实际应用中，用于该负极极片的集流体可以是铜箔，用于该负极极片的负极活性材料可以根据二次电池的实际种类进行选择。例如，当二次电池为锂离子电池时，所述负极活性材料可以包括石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片以及隔膜，所述正极极片和/或负极极片包括粘结剂，所述粘结剂至少包括氰基、羧基以及羟基，所述氰基、羧基和羟基的摩尔比为1：(250～5000)：(1～2)。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述粘结剂包含具有式Ⅰ或式Ⅱ结构式的化合物：其中R1包括H、Cl、F、Br、CH3或CH3CH2；R2包括H、Li、Na或K；R3包括H、CH3、CH3CH2、Br或Cl；R4包括H、CH3或CH3CH2，m为250～5000，n为250～5000。3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述式Ⅰ的结构式包括以下任意一种或多种：
所述式Ⅱ的结构式包括以下任意一种或多种：
4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述粘结剂包含由含氰基单体、含羧酸单体以及含羟基单体聚合而成的化合物；所述含氰基单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、2
‑
氯丙烯腈以及3
‑
溴
‑2‑
甲基丙烯腈中的任意一种或多种；所述含羧酸单体包括丙烯酸锂、甲基丙烯酸锂、乙基丙烯酸锂、2
‑
氯丙烯酸锂以及2
‑
溴丙烯酸锂中的任意一种或多种；所述含羟基单体包括3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洋，张旭辉，王宝玉，陈辉，
申请(专利权)人：欣旺达动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：