【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電池，尤其是一種電池粘結(jié)劑及其制備方法、二次電池和用電設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、隨著電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能市場的飛速發(fā)展，新能源規(guī)模化開發(fā)和利用勢在必行，其中儲(chǔ)能是促進(jìn)新能源跨越式發(fā)展的重要技術(shù)支持。新能源儲(chǔ)能、調(diào)峰儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能三類應(yīng)用場景下的儲(chǔ)能電芯性能要求一致，可用同一種電芯滿足；并且新能源儲(chǔ)能和工商業(yè)儲(chǔ)能是未來短期內(nèi)儲(chǔ)能市場的主要增長點(diǎn)，針對儲(chǔ)能應(yīng)優(yōu)先開發(fā)大容量電池。
2、而大儲(chǔ)能電池追求低成本、長循環(huán)壽命、以及高能量效率，考慮使用成本和使用次數(shù)，電芯的壽命決定了使用成本的高低，不斷提高大儲(chǔ)能電池的壽命成為了發(fā)展的趨勢。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請的目的在于，提供一種高能量密度、高循環(huán)壽命的二次電池，本申請通過對電池極片上的活性材料層中的粘結(jié)劑進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，改進(jìn)后的粘結(jié)劑同時(shí)具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和粘接性能，可以在較少的添加量下，就可以保證電極極片的力學(xué)強(qiáng)度，顯著提高二次電池的循環(huán)壽命，活性材料層中粘結(jié)劑的占比降低，可以相對提高活性材料的占比，進(jìn)一步提高了二次電池的能量密度。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請的第一方面，提供了一種電池粘結(jié)劑，包括式i、式ii和式iii所示的重復(fù)單元：
3、
4、其中，r1、r2獨(dú)立地選自h原子、甲基、乙基、鹵素元素中的至少一種；
5、r3選自苯基、苯醚、聯(lián)苯中的至少一種。
6、作為本申請的實(shí)施方案，所述電池粘結(jié)劑滿足：a:b:c＝1：(0.1-10)：(0.1-1)，其中，a
7、作為本申請的實(shí)施方案，所述電池粘結(jié)劑還包括式iv所示的重復(fù)單元：
8、
9、其中，r4為含有酯基的脂肪鏈；r5選自h原子、甲基、乙基中的至少一種。
10、作為本申請的實(shí)施方案，所述電池粘結(jié)劑還包括式v所示的重復(fù)單元：
11、
12、其中，r6為c2-6烷基；r7選自h原子、甲基、乙基中的至少一種。
13、作為本申請的實(shí)施方案，所述電池粘結(jié)劑在25℃下的粘度為4000-9000mpa·s。
14、本申請的第二方面，提供了本申請第一方面所述的電池粘結(jié)劑的制備方法，包括如下步驟：將式i、式ii、式iii、式iv、式v所示的重復(fù)單元的單體、引發(fā)劑混合到溶劑中，在惰性氛圍、20-80℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)2-12h，得到所述電池粘結(jié)劑。
15、作為本申請的實(shí)施方案，式i所示的重復(fù)單元的單體包括丙烯酸鋰、甲基丙烯酸鋰、乙基丙烯酸鋰、2-氯丙烯酸鋰、2-溴丙烯酸鋰中的至少一種。
16、作為本申請的實(shí)施方案，式ii所示的重復(fù)單元的單體包括丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、2-氯丙烯腈、3-溴-2-甲基丙烯腈中的至少一種。
17、作為本申請的實(shí)施方案，式iii所示的重復(fù)單元的單體包括均苯四甲酸酐與4,4'-二胺基二苯醚脫水縮合得到的預(yù)聚體、均苯四甲酸酐與對苯二胺脫水縮合得到的預(yù)聚體、均苯四甲酸酐與間苯二胺脫水縮合得到的預(yù)聚體中的至少一種。
18、作為本申請的實(shí)施方案，式iv所示的重復(fù)單元的單體包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-羥甲基丙烯酰胺、n-羥乙基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、、甲基丙烯酸羥乙酯中的至少一種。
19、作為本申請的實(shí)施方案，式v所示的重復(fù)單元的單體包括三氯乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、三氯丙烯基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
20、作為本申請的實(shí)施方案，所述引發(fā)劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、苯甲酰、過氧化二乙丙苯、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈中的至少一種。
21、作為本申請的實(shí)施方案，所述溶劑包括水。
22、作為本申請的實(shí)施方案，所述惰性氛圍包括由氮?dú)?、氬氣或氦氣中的至少一種氣體混合形成的氛圍。
23、本申請的第三方面，提供一種二次電池，包括正極極片、負(fù)極極片、隔膜、電解液，所述正極極片中包含正極活性材料層，所述負(fù)極極片中包含正極活性材料層，所述正極活性材料層和/或所述負(fù)極活性材料層中，包含有本申請第一方面所述的電池粘結(jié)劑。
24、作為本申請的實(shí)施方式，所述電池粘結(jié)劑在正極活性材料層和/或負(fù)極活性材料層中的質(zhì)量百分含量為0.1-1.2％。
25、本申請的第四方面，提供一種用電設(shè)備，所述用電設(shè)備包括本申請第四方面所述的二次電池。
26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果是：
27、本申請通過對電池極片上的活性材料層中的粘結(jié)劑進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，改進(jìn)后的粘結(jié)劑同時(shí)具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和粘接性能，可以在較少的添加量下，就可以保證電極極片的力學(xué)強(qiáng)度，顯著提高二次電池的循環(huán)壽命，活性材料層中粘結(jié)劑的占比降低，可以相對提高活性材料的占比，進(jìn)一步提高了二次電池的能量密度。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種電池粘結(jié)劑，其特征在于，包括式I、式II和式III所示的重復(fù)單元：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池粘結(jié)劑，其特征在于，所述電池粘結(jié)劑滿足：a:b:c＝1：(0.1-10)：(0.1-1)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池粘結(jié)劑，其特征在于，所述電池粘結(jié)劑還包括式IV所示的重復(fù)單元：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池粘結(jié)劑，其特征在于，所述電池粘結(jié)劑還包括式V所示的重復(fù)單元：
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的電池粘結(jié)劑，其特征在于，所述電池粘結(jié)劑在25℃下的粘度為4000-9000mPa·s。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的電池粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，滿足如下條件中的至少一者：
8.一種二次電池，包括正極極片、負(fù)極極片、隔膜、電解液，所述正極極片中包含正極活性材料層，所述負(fù)極極片中包含正極活性材料層，其特征在于，所述正極活性材料層和/或所述負(fù)極活性材料層中，包含有權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的電池粘結(jié)劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求
10.一種用電設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求8-9任一項(xiàng)所述的二次電池。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種電池粘結(jié)劑，其特征在于，包括式i、式ii和式iii所示的重復(fù)單元：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池粘結(jié)劑，其特征在于，所述電池粘結(jié)劑滿足：a:b:c＝1：(0.1-10)：(0.1-1)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池粘結(jié)劑，其特征在于，所述電池粘結(jié)劑還包括式iv所示的重復(fù)單元：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池粘結(jié)劑，其特征在于，所述電池粘結(jié)劑還包括式v所示的重復(fù)單元：
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的電池粘結(jié)劑，其特征在于，所述電池粘結(jié)劑在25℃下的粘度為4000-9000mpa·s。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的電池粘結(jié)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳濤，
申請(專利權(quán))人：華南理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。