[发明专利]粘合剂、制备该粘合剂的方法、以及包括该粘合剂的电极和锂电池

说明书

本发明涉及粘合剂、制备该粘合剂的方法、以及包括该粘合剂的电极和锂电池。粘合剂包括第三聚合物，所述第三聚合物包括第一聚合物和第二聚合物的交联产物，其中所述第一聚合物包括第一官能团且为选自聚酰胺酸和聚酰亚胺的至少一种，其中所述第二聚合物包括第二官能团且是水溶性的，和其中所述第一聚合物和所述第二聚合物通过由所述第一官能团和所述第二官能团的反应形成的酯键交联。

对相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2016年7月22日提交的韩国专利申请No.10-2016-0093461的权益和优先权、以及由其产生的全部权益，将其内容全部引入本文中作为参考。

技术领域

本公开内容涉及粘合剂、制备所述粘合剂的方法、以及包括所述粘合剂的电极和锂电池。

背景技术

在具有包括碳质活性材料的电极的锂电池中，水溶性粘合剂例如苯乙烯-丁二烯橡胶/羧甲基纤维素(SBR-CMC)粘合剂向电池提供合适的机械性质和粘结强度。

在具有包括在充电/放电期间具有大的体积变化的金属性活性材料例如硅的电极的锂电池中，水溶性粘合剂可无法向电池提供合适的机械性质或粘结强度。

聚酰亚胺(PI)粘合剂具有合乎需要的机械性质、耐化学性、和耐热性，但是不可溶于水中且具有低的初始充电/放电效率。

聚乙烯醇(PVA)粘合剂是水溶性的且具有合乎需要的初始充电/放电效率和寿命特性，但具有差的关于浆料稳定性和电极板均匀性的可操作性。此外，当使用PVA粘合剂时，裂纹可在活性材料层中产生且活性材料层可与集流体分离，并且因而电极的稳定性降低。

因此，存在对于这样的粘合剂的需要：其减少和/或抑制包括金属性活性材料的锂电池中的电极的体积变化，同时还具有合乎需要的初始效率、改善的寿命特性、和改善的电极稳定性。

发明内容

提供具有改善的初始容量、寿命特性、和电极稳定性并且能够抑制电极的体积变化的粘合剂。

提供包括所述粘合剂的电极。

提供包括所述电极的锂电池。

提供制备所述粘合剂的方法。

额外的方面将部分地在随后的描述中阐明，且部分地将从所述描述明晰，或者可通过所提供的实施方式的实践获悉。

根据一个实施方式的方面，粘合剂包括：第三聚合物，其包括第一聚合物和第二聚合物的交联产物，其中所述第一聚合物包括第一官能团且为选自聚酰胺酸和聚酰亚胺的至少一种，其中所述第二聚合物包括第二官能团且是水溶性的，和其中所述第一聚合物和所述第二聚合物通过由所述第一官能团和所述第二官能团的反应形成的酯键交联。

根据另一实施方式的方面，电极包括：所述粘合剂；和正极活性材料或负极活性材料。

根据还一实施方式的方面，锂电池包括：包括所述电极的第一电极；第二电极；以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的电解质。

根据还一实施方式的方面，制备粘合剂的方法包括：通过将包括非水溶剂和第一聚合物的第一组合物与包括第二聚合物和水的第二组合物混合在一起而制备第三组合物，其中所述第一聚合物包括第一官能团且选自聚酰胺酸和聚酰亚胺的至少一种，和所述第二聚合物包括第二官能团且是水溶性的；和将所述第三组合物在约160℃或更大的温度下加热以制备第三聚合物。

附图说明

由结合附图考虑的实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易理解，其中：

图1显示可用于测量第三聚合物的模量的方法和方程。