一种高倍率胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高倍率胶粘剂及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种高倍率胶粘剂及其制备方法、负极极片和锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池胶粘剂领域，尤其涉及一种高倍率胶粘剂及其制备方法
、
负极极片和锂离子电池
。

技术介绍

[0002]锂离子电池快充快放的发展需求迫使锂离子电池在倍率性能上不断改进优化，通过电芯结构及活性物质改善来提高锂离子的电池倍率性能逐渐达到瓶颈状态，要进一步提高锂离子电池的倍率性能，还需要从辅助材料入手
。
而胶粘剂是锂离子电池中重要的辅助材料，胶粘剂不仅保证活性物质制浆时的均匀性和安全性，还对活性物质颗粒间起到粘接作用，将活性物质颗粒粘接到集流体上，保持活性物质颗粒间以及活性物质颗粒和集流体间的粘接作用，胶粘剂的改进对提高锂离子电池倍率性能至关重要，现有技术中，利用导电高分子材料作为胶粘剂，只能实现单方面的电子导电改善，还无法同时实现锂离子迁移速率改善，不能有效提高锂离子电池的倍率性能
。
因此，亟需提供一种同时提高锂离子和电子的迁移速率从而提高锂离子电池倍率性能的高倍率胶粘剂
、
负极极片以及锂离子电池
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的之一在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种同时提高锂离子和电子迁移速率从而提高锂离子电池倍率性能的高倍率胶粘剂
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种高倍率胶粘剂，包括如式Ⅰ和式Ⅱ所示的共聚物中的一种或两种，
[0005][0006]其中，式Ⅰ中的
R1和
R2分别独立选自氢原子和烷基中的一种，式Ⅱ中的
R3选自已炔
、
吲哚
、
噻吩
、
苯胺
、
双炔和对亚苯基亚乙烯基中的一种，
n
为
100
～
1000
的整数
。
[0007]本专利技术的目的之二在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种同时提高锂离子和电子迁移速率从而提高锂离子电池倍率性能的高倍率胶粘剂的制备方法
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术还提供了一种上述的高倍率胶粘剂的制备方法，高倍率胶粘剂通过反应原料加入引发剂发生聚合反应制备得到，反应原料包括
N
‑
乙烯基甲酰胺
。
[0009]本专利技术还提供了一种上述的高倍率胶粘剂的制备方法，高倍率胶粘剂通过反应原料加入引发剂发生聚合反应制备得到，反应原料包括
N
‑
乙烯基甲酰胺和共聚单体，共聚单体包括已炔
、
吲哚
、
噻吩
、
苯胺
、
双炔和对亚苯基亚乙烯基中的一种
。
[0010]具体地，聚合反应的
N
‑
乙烯基甲酰胺与共聚单体的摩尔比为
1:1。
[0011]具体地，聚合反应的聚合温度为
60
～
120℃。
[0012]具体地，聚合反应的引发剂和共聚单体的质量比为
(0.001
～
0.02)
：
1。
[0013]具体地，引发剂包括偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂中的一种或两种
。
[0014]具体地，偶氮类引发剂包括偶氮二异丁腈
、
偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种
。
[0015]具体地，过氧化物类引发剂包括过氧化氢
、
过硫酸铵
、
过硫酸钾
、
过氧化二苯甲酰
、
过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的至少一种
。
[0016]具体地，引发剂包括偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈
。
[0017]具体地，引发剂包括过氧化二苯甲酰和过氧化苯甲酰叔丁酯
。
[0018]本专利技术的目的之三在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种同时提高锂离子和电子迁移速率从而提高锂离子电池倍率性能的负极极片
。
[0019]为实现上述目的，本专利技术还提供了一种负极极片，包括负极集流体和负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性主材
、
导电剂
、
增稠剂和上述的高倍率胶粘剂
。
[0020]具体地，负极活性材料层按照质量分数包括
94
～
96
％负极活性主材，
1.0
～
3.0
％导电剂，
0.5
～
2.0
％增稠剂和
1.5
～
3.0
％高倍率胶粘剂
。
[0021]具体地，负极活性主材包括碳包覆类石墨
、
碳包覆硅负极和钛酸锂中的至少一种
。
[0022]具体地，导电剂包括导电炭黑
、
碳纳米管和石墨烯中的至少一种
。
[0023]具体地，增稠剂包括
CMC
和
CMC
‑
Li
中的至少一种
。
[0024]具体地，上述的负极极片的制备方法包括以下步骤：
[0025](1)
将上述的高倍率胶粘剂与增稠剂溶于水溶液中，加热至熔融后加入导电剂，在负压环境下搅拌分散
4h
，然后加入负极活性主材制备得到负极浆料，负极浆料的粘度为
2500
‑
3500MPa.s
，负极浆料的固含量为
48
％
±2％；
[0026](2)
在负压环境下将步骤
(1)
制备得到的负极浆料搅拌分散均匀后涂布在负极集流体，制片，辊压制备成负极极片
。
[0027]本专利技术的目的之四在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种同时提高锂离子和电子迁移速率从而提高锂离子电池倍率性能的锂离子电池
。
[0028]为实现上述目的，本专利技术还提供了一种锂离子电池，包括正极极片
、
上述的负极极片和设置于正极极片和负极极片之间的隔离膜
。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术的高倍率胶粘剂具有提高锂离子迁移速率的甲酰胺官能团以及具有共轭
π
键的共聚单体，两者相互配合协同提高高倍率胶粘剂的电导率从而实现电子迁移速率的提高，同时减小锂离子迁移阻抗和极化作用，从而同步实现锂离子迁移速率的提高，进而显著提高锂离子电池倍率性能
。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术技术方案更加清晰明了，有效阐明本专利技术技术所要申请保护的权利，现结合实施例对本专利技术的技术方案进行深入的详细说明，需要明确的是，本专利技术中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术
。
基于本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高倍率胶粘剂，其特征在于，包括如式Ⅰ和式Ⅱ所示的共聚物中的一种或两种，其中，所述式Ⅰ中的
R1和
R2分别独立选自氢原子和烷基中的一种，所述式Ⅱ中的
R3选自已炔
、
吲哚
、
噻吩
、
苯胺
、
双炔和对亚苯基亚乙烯基中的一种，
n
为
100
～
1000
的整数
。2.
一种如权利要求1所述的高倍率胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述高倍率胶粘剂通过反应原料加入引发剂发生聚合反应制备得到，所述反应原料包括
N
‑
乙烯基甲酰胺
。3.
一种如权利要求1所述的高倍率胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述高倍率胶粘剂通过反应原料加入引发剂发生聚合反应制备得到，所述反应原料包括
N
‑
乙烯基甲酰胺和共聚单体，所述共聚单体包括已炔
、
吲哚
、
噻吩
、
苯胺
、
双炔和对亚苯基亚乙烯基中的一种
。4.
如权利要求2或3所述的高倍率胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂包括偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂中的一种或两种

【专利技术属性】
技术研发人员：付登林，王志豪，黄连红，龙璐璐，
申请(专利权)人：重庆市紫建新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：