[发明专利]负极粘结剂及其制备方法和负极极片的制备方法

说明书

负极粘结剂及其制备方法和负极极片的制备方法，制备负极粘结剂时，将丙烯酸酯类单体加入水溶液中，丙烯酸酯单体与水溶液的质量比为1:1～1:5，然后加入引发剂进行聚合反应，得到固含量为35～55wt％的粘结剂乳液。制备负极极片时，负极浆料中加入前述负极粘结剂和交联剂，当粘结剂固化后，粘结剂与交联剂中的高分子交联形成网络结构单元，可以使得电解液不会处于游离态，从而为电解液提供更多的存储空间，提高保液量，离子导电性高，能够实现锂离子电池的大倍率快速充放电，改善锂离子电池的功率性能和循环性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的负极粘结剂及其制备方法，和使用该负极粘结剂的负极极片的制备方法。

背景技术

随着技术的发展，电动汽车已逐渐走向市场，从国内市场现状来看，2019年实行的双积分政策对众多车企将是一个巨大的考验。虽然目前车企也在积极推动电动化，但由于成本和技术问题，新能源汽车的普及在短时间内仍很难实现。2016年我国新能源乘用车渗透率仅1.4％，大部分车企很难在短时间内达到国家的碳排放标准，48V微混系统就成为一种很好的节油过渡方案。

48V微混系统动作更迅速、平顺，而且发动机停机也不影响空调制冷，同时还能有效降低能耗。48V微混系统所用的电源是锂离子二次电池，对于启停电源来说，需要优异的倍率性能和卓越的循环使用寿命。但现有的动力锂离子电池所使用的负极粘结剂在极片内部成膜后，不能形成锁液网络，电解液以游离态形式存在于极片内部。随着循环的进行，容易形成电解液“断桥”，锂离子因此缺少传输通道，从而导致动力电池在中后期极化大幅度增加，导致功率性能快速衰减、电池容量保持率大幅降低，循环寿命相对不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以提升锂离子电池的功率性能以及循环寿命的锂离子电池的负极粘结剂及其制备方法，和负极极片的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

负极粘结剂的制备方法，将丙烯酸酯单体加入水溶液中，丙烯酸酯单体与水溶液的质量比为1:1～1:5，然后加入引发剂进行聚合反应，得到固含量为35～55wt％的粘结剂乳液。

更具体的，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸酯硬单体或丙烯酸酯软单体或丙烯酸功能单体。

更具体的，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟丙酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸氨基乙酯、氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸己酯、氰基丙烯酸庚酯中的至少一种。

更具体的，所述水溶液中乳化剂的含量为0～10％。

负极粘结剂，采用前述制备方法制得。

更具体的，所述负极粘结剂中含羧基的单体占所有单体摩尔量的10～100％。

更具体的，所述粘结剂的玻璃化温度为-25～130℃

负极极片的制备方法，包括以下步骤：在集流体表面涂覆负极浆料，经过干燥、压实后制得，所述负极浆料由负极物料和交联剂搅拌得到，所述负极物料包括负极活性物质、粘结剂、导电剂及增稠剂，所述粘结剂为前述负极粘结剂。

更具体的，所述交联剂的添加量为负极物料中粘结剂质量的0.2～5％。

更具体的，所述交联剂为氮丙啶、聚碳化二亚胺、异氰酸酯、金属离子中的一种或多种复合。