【技術實現步驟摘要】
本申請涉及二次電池領域，具體而言，涉及一種正極材料、正極極片及二次電池。
技術介紹
1、鋰離子電池之類的二次電池的電極極片包括集流體和集流體表面的活性層，在充放電后，二次電池的電極極片的厚度膨脹反彈程度大；其中正極極片充放電后厚度膨脹反彈大致為原基礎厚度的5％，陽極極片充放電后厚度膨脹反彈大致為20％。在電池厚度限定的情況下，如果能降低極片厚度膨脹反彈，則裸電芯可額外卷繞一層或多層極片，如此能顯著提升電池體積能量密度。
2、目前會使用pvdf(聚偏二氟乙烯)作為粘結劑提升極片中層與層之間的粘結力，從而抑制極片膨脹，提升二次電池的能量密度；但是pvdf中的氟元素會對環境造成污染，不利于環保，因此急需一種能代替pvdf的方案來抑制極片膨脹。
技術實現思路
1、本申請可以提供一種粘結劑、正極極片及二次電池，本申請的粘結劑中基本不含有氟元素，而且溶脹率低、粘結力高，可以提升正極極片的粘結力，抑制正極極片的膨脹，提高二次電池的能量密度。
2、第一方面，本申請提供了一種粘結劑，其包括第一聚合物，第一聚合物包括如下式i所示的結構：
3、
4、其中r1為c5～c12的烷基，r2為c1～c3的烷基、氫原子或芳基中的任一種；第一聚合物的數均分子量為6ⅹ104～2ⅹ106。
5、在上述技術方案中，專利技術人發現，當限制第一聚合物的數均分子量滿足6ⅹ104～2ⅹ106時，第一聚合物中的酰胺基團可以通過偶極-偶極、以及分子間氫鍵的雙重作用，使得粘結
6、在一種可能的實現方式中，粘結劑滿足以下條件中的至少一者：(1)r1為c5～c8的烷基；(2)500≤m≤20000；(3)300≤n≤10000；(4)1.25n≤m≤3n；(5)第一聚合物的數均分子量為3ⅹ105～2ⅹ106。
7、在上述技術方案中，粘結劑的粘結力更高，溶脹率更低。
8、在一種可能的實現方式中，粘結劑滿足以下條件中的至少一者：(1)800≤m≤13960；(2)400≤n≤10000。
9、在一種可能的實現方式中，第一聚合物的多分散性為1.3～1.5。
10、在上述技術方案中，多分散性在1.3～1.5的范圍內，第一聚合物的性質較為均一，可以更好地提升粘結劑的粘結力，降低粘結劑的溶脹率。
11、在一種可能的實現方式中，基于紅外光譜表征，第一聚合物在1100cm-1～1300cm-1內有特征峰。
12、在一種可能的實現方式中，第一聚合物的玻璃轉化溫度為-45℃～-25℃。
13、第二方面，本申請提供了一種正極極片，其包括正極集流體，正極集流體的至少一表面設置有正極活性層，正極活性層包括上述的粘結劑。因此，本申請的正極極片也具有良好的使用性能。
14、在一種可能的實現方式中，基于正極活性層的質量，粘結劑的質量含量為a％，0.5≤a≤2。
15、在上述技術方案中，粘結劑的質量含量在上述范圍內，既可以保證正極極片具有較低的膨脹率，同時也基本不會對正極極片的能量密度產生不良影響。
16、在一種可能的實現方式中，正極活性層還包括正極活性材料和正極導電劑，正極活性材料的表面附著有正極導電劑，正極導電劑在正極活性材料表面的覆蓋率為s％，73.6+2a≤s＜83.7。
17、在上述技術方案中，粘結劑可以使得導電劑附著在正極活性材料的表面，有利于提升正極極片的電導率，導電劑在正極活性材料表面的覆蓋率滿足上述條件有利于鋰離子從正極活性材料中脫嵌。
18、在一種可能的實現方式中，正極活性材料中含有過渡金屬元素。
19、在上述技術方案中，粘結劑中的腈類官能團能和過渡金屬元素的離子形成一種復雜的吸附結構，使得正極活性材料的結構不容易被破壞，可以提升正極極片的熱安全性能。
20、在一種可能的實現方式中，過渡金屬元素包括鎳元素、鈷元素或錳元素中的至少一種。
21、在一種可能的實現方式中，在正極極片的至少一表面，粘結劑的涂布密度為0.129mg/mm2～0.228mg/mm2。
22、在上述技術方案中，正極極片的粘結保持率較高，結構較為穩定，使用壽命較長。
23、第三方面，本申請提供了一種二次電池，其包括上述的正極極片。因此，本申請提供的二次電池具有較高的能量密度。
24、本申請的有益效果：
25、本申請提供了一種粘結劑、正極極片及二次電池，本申請的粘結劑包括第一聚合物，第一聚合物包括式i所示的結構；在第一聚合物中，氰基、酰胺基團以及主鏈的r1基團共同作用，使得粘結劑具有良好的粘結力和較低的溶脹率；當將粘結劑用于正極極片和二次電池中時，可以抑制正極極片的膨脹，提高二次電池的能量密度。
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1.一種粘結劑，其特征在于，其包括第一聚合物，所述第一聚合物包括如下式I所示的結構：
2.根據權利要求1所述的粘結劑，其特征在于，其滿足以下條件中的至少一者：
3.根據權利要求2所述的粘結劑，其特征在于，其滿足以下條件中的至少一者：
4.根據權利要求1～3任一項所述的粘結劑，其特征在于，所述第一聚合物的多分散性為1.3～1.5。
5.根據權利要求1～3任一項所述的粘結劑，其特征在于，基于紅外光譜表征，所述第一聚合物在1100cm-1～1300cm-1內有特征峰。
6.根據權利要求1所述的粘結劑，其特征在于，所述第一聚合物的玻璃轉化溫度為-45℃～-25℃。
7.一種正極極片，其特征在于，其包括正極集流體，所述正極集流體的至少一表面設置有正極活性層，所述正極活性層包括權利要求1～6任一項所述的粘結劑。
8.根據權利要求7所述的正極極片，其特征在于，基于所述正極活性層的質量，所述粘結劑的質量含量為a％，0.5≤a≤2。
9.根據權利要求8所述的正極極片，其特征在于，所述正極活性層還包括正極
10.根據權利要求9所述的正極極片，其特征在于，所述正極活性材料中含有過渡金屬元素。
11.根據權利要求10所述的正極極片，其特征在于，所述過渡金屬包括鎳元素、鈷元素或錳元素中的至少一種。
12.根據權利要求7所述的正極極片，其特征在于，在所述正極極片的至少一表面，所述粘結劑的涂布密度為0.129mg/mm2～0.228mg/mm2。
13.一種二次電池，其特征在于，其包括權利要求7～12任一項所述的正極極片。
...【技術特征摘要】
1.一種粘結劑，其特征在于，其包括第一聚合物，所述第一聚合物包括如下式i所示的結構：
2.根據權利要求1所述的粘結劑，其特征在于，其滿足以下條件中的至少一者：
3.根據權利要求2所述的粘結劑，其特征在于，其滿足以下條件中的至少一者：
4.根據權利要求1～3任一項所述的粘結劑，其特征在于，所述第一聚合物的多分散性為1.3～1.5。
5.根據權利要求1～3任一項所述的粘結劑，其特征在于，基于紅外光譜表征，所述第一聚合物在1100cm-1～1300cm-1內有特征峰。
6.根據權利要求1所述的粘結劑，其特征在于，所述第一聚合物的玻璃轉化溫度為-45℃～-25℃。
7.一種正極極片，其特征在于，其包括正極集流體，所述正極集流體的至少一表面設置有正極活性層，所述正極活性層包括權利要求1～6任一項所述的粘結劑。
8.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李春，王可飛，
申請(專利權)人：寧德新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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