二次电池制造技术

本申请提供了一种二次电池。所述二次电池包括正极、负极、隔膜和电解液，所述正极、负极和隔膜中的至少一个包含多孔膜，所述多孔膜包含非导电性粒子和具有腈基结构单元的聚合物A，所述聚合物A不含卤素原子且主链中不含不饱和键，并且所述聚合物A的溶液浊度为5

【技术实现步骤摘要】
二次电池


[0001]本申请涉及一种二次电池，属于新能源


技术介绍

[0002]随着二次电池的快速发展，人们对电极材料的需求逐渐越来越大，随着电池产业的不断升级，需要开发一种绿色环保的正极粘结剂以此替代现有技术存在的含氟粘结剂。
[0003]目前，商用的含氟粘结剂以聚偏氟乙烯为主，一方面聚偏氟乙烯的单体作为含氟化合物被严格管控，其采用悬浮聚合法或者乳液聚合法进行制备，存在价格偏高以及供应不足的问题；另一方面聚偏氟乙烯等含氟聚合物具有硬且难以弯曲的性质，电极在经过卷绕后有时会发生压损，在成形为规定形状时，在仅使用含氟聚合物的情况下，有时会在电极层产生裂纹，导致电性能下降，尤其低温性能。

技术实现思路

[0004]专利技术要解决的问题
[0005]现有技术中，在进一步提高二次电池的低温再生特性、并且使二次电池发挥优异的抗析锂特性的方面上，还有进一步改善的余地。
[0006]因此，本申请的目的在于提供一种二次电池用多孔膜及二次电池，以改善上述技术问题。用于解决问题的方案本专利技术人为了解决上述课题，进行了深入研究。然后，本申请人发现：通过将含有具有腈基结构单元的聚合物的多孔膜与包含六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、硫酸乙烯酯和丙酸酯的电解液组合使用，从而可使二次电池的低温再生特性和抗析锂特性提高，以至完成了本申请。
[0007]即，本申请的目的在于有利地解决上述课题，本申请的二次电池的特征在于，其为具有正极、负极、隔膜和电解液的二次电池，上述正极、上述负极和上述隔膜中的至少1个具有多孔膜，上述多孔膜含有非导电性粒子、和具有腈基结构单元的聚合物A，上述聚合物A不含卤素原子且主链中不含不饱和键且聚合物A的溶液浊度为5以上且30以下，而且上述电解液包含六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、硫酸乙烯酯和丙酸酯。像这样，二次电池具有多孔膜、以及规定组分的电解液，上述多孔膜含有非导电性粒子、和规定的聚合物A，这样的二次电池的低温再生特性和抗析锂特性优异。
[0008]在此，本申请的二次电池优选上述聚合物A的溶液浊度为10以上且25以下，则能够更好地保持使用聚合物A制备的多孔膜的低温下的柔韧性，防止脆裂。
[0009]“溶液浊度”是在聚合物A的固体成分的浓度为10质量％的情况下测定的，例如能够使用浊度计TR
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55(笠原理化工业株式会社制)，用混合浊度标准液(聚苯乙烯)10度和100度的标准液(笠原理化工业株式会社制)进行校正后，取10mL聚合物A进行测定。
[0010]在此，本申请的二次电池优选上述聚合物A中的腈基的含有比例为65质量％以上，则能够抑制聚合物A溶出到电解液，并且提高聚合物A的强度，使多孔膜的电解液浸渍后的粘接性提高，并且进一步使二次电池的低温再生特性和抗析锂特性提高。
[0011]另外，在本申请中，聚合物A中的“腈基的含有比例”能够使用本说明书的实施例记载的方法测定。
[0012]而且，本申请的二次电池优选上述聚合物A的重均分子量为80kDa以上且800kDa以下。如果聚合物的重均分子量为80kDa以上且800kDa以下，则能够抑制多孔膜中的非导电性粒子的分布不均，并且提高聚合物的强度，使多孔膜的电解液浸渍后的粘接性提高。因此，能够抑制二次电池的电池单元的膨胀，并且进一步使二次电池的低温再生特性和抗析锂特性提高。
[0013]另外，在本申请中，聚合物的“重均分子量”能够使用本说明书的实施例记载的方法测定。
[0014]在此，本申请的二次电池优选电解液包含六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、硫酸乙烯酯和丙酸酯。如果使用特定组分的电解液，则能够提高多孔膜在低温下被电解液浸渍后的粘接性。此外，也能够抑制聚合物A在电解液中的溶胀，并且进一步使二次电池的低温再生特性和抗析锂特性提高。
[0015]技术效果
[0016]根据本申请，能够提供一种二次电池用多孔膜，能够组成具有低温再生特性和抗析锂特性优异的二次电池。
[0017]另外，根据本申请，能够提供一种二次电池，其具有低温再生特性和优异的抗析锂特性。
具体实施方式
[0018]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。
[0019]二次电池
[0020]本申请的二次电池具有正极、负极、隔膜和电解液。在此，在本申请的二次电池中，正极、负极和隔膜中至少1个电池构件具有多孔膜，上述多孔膜含有非导电性粒子、和具有腈基结构单元的聚合物A，上述聚合物A不含卤素原子且主链中不含不饱和键且聚合物A的溶液浊度为5以上且30以下，而且上述电解液包含六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、硫酸乙烯酯和丙酸酯。
[0021]本申请的二次电池并用上述的具有多孔膜的电池构件与上述的电解液，因此低温再生特性和抗析锂特性优异。
[0022]在此，本申请的二次电池的低温再生特性和抗析锂特性优异的理由虽不明确，但可推测为如下所述。
[0023]即，在电解液中包含六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、硫酸乙烯酯和丙酸酯在低温环境下的粘度低。因此，如果使用包含规定组分的电解液，则即使在低温环境下，也能够充分地确保电解液中的锂离子等电荷载体的传导性。并且，具有规定结构的聚合物A强度优异，与规定电解液具有一定程度的亲和性，但难以溶出到该电解液。因此，含有聚合物A的多孔膜能够在包含规定电解液中将电池构件彼此牢固地粘接。因此，如果并用上述的具有多孔膜的
电池构件与上述的电解液，则能够充分地确保电荷载体的传导性，并且在电解液中将电池构件彼此牢固地粘接，使二次电池的低温再生特性和抗析锂特性提高。
[0024]多孔膜
[0025]用于本申请的二次电池的多孔膜至少含有非导电性粒子和聚合物A，且任意地含有其它成分。
[0026]非导电性粒子
[0027]非导电性粒子为可提高多孔膜的耐热性、强度的粒子。而且，非导电性粒子由于在电化学上稳定，因此在二次电池的使用环境下在多孔膜中稳定地存在。
[0028]非导电性粒子的种类
[0029]作为非导电性粒子能够使用例如各种的无机微粒、有机微粒。
[0030]作为无机微粒，可使用氧化铝、氧化铝的水合物(勃姆石)(AlOOH)、三水铝石(Al(OH)3)、氧化硅、氧化镁、氧化钛、BaTiO2、ZrO、氧化铝
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二氧化硅复合氧化物等氧化物粒子；氮化铝、氮化硼等氮化物粒子；有机硅、金刚石等共价键合性晶体粒子；硫酸钡、氟化钙、氟化钡等难溶性离子晶体粒子；滑石、蒙脱石等粘土微粒等。另外，这些粒子根据需要可实施元素置换、表面处理、固溶体化等。
[0031]作为有机微粒，可使用交联聚甲基丙烯酸甲酯、交联聚苯乙烯、交联聚二乙烯基苯、苯乙烯
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二乙烯基苯共聚物交联物、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，其特征在于：所述正极、负极和隔膜中的至少一个包含多孔膜，所述多孔膜包含非导电性粒子和具有腈基结构单元的聚合物A；其中，所述聚合物A不含卤素原子且主链中不含不饱和键，并且所述聚合物A的溶液浊度为5～30；以及，所述电解液包括六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、硫酸乙烯酯和丙酸酯。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述聚合物A所含腈基单体单元的质量为所述聚合物A中全部重复单元的质量的65％以上，优选为70％以上，进一步优选为75％以上，特别优选为80％以上，优选为95％以下，更优选为90％以下，进一步优选为85％以下。3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于：所述聚合物A中的腈基的含量为45wt％以上，优选为50wt％以上，进一步优选为55wt％以上，特别优选为60wt％以上，优选为85wt％以下，更优选为80wt％以下，进一步优选为75wt％以下。4.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于：用于形成所述聚合物A的含腈基单体包括α，β
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烯属不饱和腈单体，优选为丙烯腈和甲基丙烯腈中的一种或两种的组合。5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述聚合物A的重均分子量优选为80kDa以上，更优选为85kDa以上，进一步优选为90kDa以上，特别优选为100kDa以上，优选为800kDa以下，更优选为700kDa以下，进一步优选为700kDa以下。6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述溶液浊度优选为8以上，更优选为10以上，特别优选为15以上，优选为30以下，更优选为26以下，特别优选为23以下，最优选为22以下；和/或，所述溶液浊度是在所述聚合物A的固体成分的浓度为10wt％的情况下，使用浊度计TR
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55和混合浊度标准液校正后测定的，所述混合浊度标准液包括10度聚苯乙烯标准液和100度聚苯乙烯标准液。7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述多孔膜中所述聚合物A的质量为所述非导电性粒子质量的15％以上，优选为17％以上，优选为30％以下，更优选为26％以下。8.根据权利要求l所述的二次电池，其特征在于：所述非导电性粒子包括无机微粒或有机微粒；所述无机微粒包括氧化铝、氧化铝的水合物、三水铝石、氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、氧化钛、BaTiO2、ZrO、氧化铝
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二氧化硅复合氧化物、氮化铝、氮化硼、有机硅、金刚石、硫酸钡、氟化钙、氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：李怡霏，
申请(专利权)人：上海百公里新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：