[发明专利]粘结剂、负极浆料、负极及锂离子电池

说明书

本申请公开了一种粘结剂、负极浆料、负极及锂离子电池。本申请中，粘结剂包括第一嵌段聚合物和第二嵌段聚合物；第一嵌段聚合物为锂化的四嵌段聚合物，其具有B‑C‑B‑A所示的结构，其中，A表示聚合物嵌段A，B表示聚合物嵌段B，C表示聚合物嵌段C；聚合物嵌段A由烯基甲酸单体聚合而成；聚合物嵌段B由芳香基乙烯单体聚合而成；聚合物嵌段C由丙烯酸酯单体聚合而成；且第二嵌段聚合物为锂化的三嵌段聚合物，其具有E‑F‑E所示的结构，其中，E表示聚合物嵌段E，F表示聚合物嵌段F；聚合物嵌段E由烯基甲酸单体聚合而成；聚合物嵌段F由丙烯酸酯单体聚合而成。本申请提供的粘结剂，导离子能力强，成分简单，成本低廉，具有合适的模量，增稠分散效果好。

技术领域

本发明实施例涉及锂离子电池，特别涉及粘结剂、负极浆料、负极及锂离子电池。

背景技术

负极粘结剂是锂离子电池中重要的辅助功能材料之一，是电极内部力学性能主要的来源，其主要作用是将活性物质与活性物质，集流体与活性物质粘结在一起。传统的负极粘结剂主要是苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸聚合物或丙烯酸酯类聚合物等材料，这些材料具有虽具有较强的粘结力、较好的电化学稳定性，但是其不导电，容易造成负极内部阻抗增加，进而使得锂离子电池的快速充电性能变差。

为解决上述问题，现有技术中主要采用以下两种方法。第一，提高活性材料与粘结剂的亲和性。例如：授权公告号为JP5373388B2的专利文本中记载了一种对石墨粒子进行机械化学处理的方法，该方法使得石墨粒子表面具有亲水性，且粒径均匀，平均粒径缩小，表面的润湿性得到改善，对水性粘结剂的亲和性增加，有利于锂离子电池充电效率的提升。但该方法需要使用特殊的石墨粒子处理设备，成本较高，并且对于负极活性材料非石墨(例如硅)的电池体系无法起到相同的效果。

第二，使用导离子能力更好的粘结剂替代传统的粘结剂。例如：授权公告号为CN105489898B的专利文本中记载了一种能提高电池整体导电率的导电水性粘结剂，其包括石墨烯、碳纳米管、交联聚合物以及多价金属离子水溶性盐溶液，其中，石墨烯与碳纳米管分别与交联聚合物通过化学键键合形成三维导电网络结构，交联聚合物与多价金属离子水溶性盐溶液交联形成三维粘结网络结构。但由于该导电水性粘结剂主要为多种现有材料的组合，其组成复杂，制备该导电水性粘结剂所用的原材料成本较高，难以大规模推广，且该导电水性粘结剂应用于硅体系负极时存在不兼容的问题。

公开号为CN108417836A的专利文本中记载了一种ABA型三嵌段聚合物电极粘结剂，两端为聚丙烯酸类嵌段，中间为聚丙烯酸酯类嵌段；聚丙烯酸类嵌段由甲基丙烯酸单体和/或丙烯酸单体聚合而成，聚丙烯酸酯类嵌段由丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或几种聚合而成。由于聚丙烯酸酯嵌段对电解液有一定的溶胀能力，形成导离子通道，故可以一定程度提高粘结剂的导离子能力，但发明人发现由于该ABA型三嵌段聚合物电极粘结剂模量偏高，单独使用会造成极片刚性过强，导致电极物质从箔材上脱落。

因此，本领域尚需寻找一种导离子能力强，成分简单，成本低廉，具有合适的模量，增稠分散效果好，且同时兼容多种负极体系，易于规模推广的负极粘结剂。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种导离子能力强，成分简单，成本低廉，具有合适的模量，增稠分散效果好的粘结剂，使得使用了其的锂离子电池具有更优的快速充电能力，更低的直流内阻和更优的低温放电能力。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种粘结剂，所述粘结剂包括第一嵌段聚合物和第二嵌段聚合物；

所述第一嵌段聚合物为锂化的四嵌段聚合物，所述四嵌段聚合物具有B-C-B-A所示的结构，其中，A表示聚合物嵌段A，B表示聚合物嵌段B，C表示聚合物嵌段C；

所述聚合物嵌段A由烯基甲酸单体聚合而成；

所述聚合物嵌段B由芳香基乙烯单体聚合而成；

所述聚合物嵌段C由丙烯酸酯单体聚合而成；且