一种锂电池用粘结剂及包含该粘结剂的浆料的制作方法

coom；m为h、li、na、k或铵基；r1在苯环上的取代位是邻位、间位或对位；r2在苯环上的取代位是邻位或间位；r3为h、取代或未取代的c1至c6的烷基；r4为h或-coom；r5为m、-ch2ch2coom、直链或分支的c1至c
30
烷基或环烷基；m为h、li、na、k或铵基；n为2-12的整数；r6为h或者甲基；r7为-cn或-conhch2oh；a为0.01-1.00的摩尔分数，b和c各自独立地为0-0.99的摩尔分数，a+b+c＝1，当a摩尔分数为1时，r1和r2不同时为h。
9.所述的锂电池用粘结剂，式1(a)或式1(b)所示的结构通式中r1和r2均同时为h、-oh、-nh2、-coom或-cn；m为h、li、na、k或铵基；a、b和c各自独立地为0.01-0.99的摩尔分数，a+b+c＝1。
10.所述的锂电池用粘结剂，式1(a)或式1(b)所示的结构通式中，r1为-oh、-nh2、-so3m、-b(oh)2、-cn、po3hm、-po3m2或-coom；m为h、li、na、k或铵基；r1在苯环上的取代位是邻位、间位或对位；r2为h。
11.所述的锂电池用粘结剂，式1(a)或式1(b)所示的结构通式中，r3和r4为h；r5为m、-ch2ch2coom、直链或分支的c1至c
30
烷基或环烷基；m为h、li、na、k或铵基；n为2-12的整数；r6为h；r7为-conhch2oh；a、b和c各自独立地为0.01-0.99的摩尔分数，a+b+c＝1。
12.所述的锂电池用粘结剂，式1(a)或式1(b)所示的结构通式中，b的摩尔分数为0，a和c各自独立地为0.01-0.99的摩尔分数，a+c＝1。
13.所述的锂电池用粘结剂，粘结剂的结构由式2(a)或式2(b)表示：
[0014][0015]
其中r8和r9各自独立地为h、-oh、-nh2、-so3m、-b(oh)2、-cn、-po3hm、-po3m2或-coom；r8和r9不同时为h；m为h、li、na、k或铵基；r8在苯环上的取代位是邻位、间位或对位；r9在苯环上的取代位为邻位或间位；r
10
为m、-ch2ch2coom、直链或分支的c1至c
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烷基或环烷基；m为h、li、na、k或铵基；n为2-12的整数；d和e各自独立地为0.01-0.99的摩尔分数，d+e＝1。
[0016]
一种正极浆料，它包含正极活性物质、nmp、导电剂、分散剂和上述所述的粘结剂。
[0017]
一种负极浆料，它包含负极活性物质、导电剂、增稠剂、水和上述所述的粘结剂。
[0018]
本发明的优势在于式1(a)或式1(b)所示的结构通式重复单元中r1和r2官能团，可选择羟基、羧酸、氨基、腈基等单官能团修饰，也可选择为邻位或间位的多功能混合基团为粘结剂提供较强的粘结性能，当官能团为羟基、氨基、羧基和腈基等功能基团时，结构中碳氮双键连接的二个苯环具备电子云共轭效应，使得粘结剂的导电性能大幅提升，粘结剂的电阻大幅下降。结构中的苯环基团也能更好的分散石墨形成π-π共轭，此外还可以根据需要调整聚合物的第二和第三重复单元，增加聚合物的柔性或粘结力，改善粘结剂的施工性能。
[0019]
本发明的另一个优势在于功能单体可修饰性强，制备简单，第一重复单元可通过带双键的苯胺化合物与苯甲醛衍生物通过希夫碱反应得到，也可通过4-乙烯基苯甲醛和苯胺衍生物进行希夫碱反应得到，反应简单，产物易分离提纯，便于大规范工业化生产。
[0020]
本发明公开的锂电池用粘结剂具有粘结力强、低电阻等优势，且制备的极片不容易开裂，可广泛应用于锂电池正极、负极材料的制备，性能优良。
具体实施方式
[0021]
以下结合实施例对本发明做进一步说明，但不对本发明造成任何限制。
[0022]
实施例
[0023]
各实施例粘结剂结构如下：
[0024]
w1w2
w3w4w5w6w7w8w9w10
[0025]
将实施例w1-w10和对比例pan粘结剂(聚丙烯腈类)溶解于nmp(n-甲基吡咯烷酮)中，充分溶解后加入导电剂super-p，搅拌20min，然后加入高镍三元材料(lini0.8co0.1mn0.1o2)和分散剂，继续搅拌2h，得到正极浆料。其中，浆料中粘结剂的含量为2重量％。
[0026]
将使用各实施例和对比例的正极浆料涂布于铝箔上，130℃烘干30min即可得到正
极片。按照gb 2792-2014胶粘带剥离强度的测试方法，采用180
°
剥离测试方法测试极片的剥离力，记录浆料粘度和涂布后极片开裂情况，结果如下：
[0027][0028]
从结果上看，各实施例的浆料粘度较低，极片制片操作性好，剥离力与pan(聚丙烯腈)接近，柔性相比pan更好，具有较好的粘结性能。
[0029]
将cmc增稠剂溶于水中，分散30分钟制成胶液，然后加入负极活性物质石墨、sp导电剂捏合分散均匀，然后加入浆料固含量2％的实施例w1粘结剂继续搅拌1小时得到负极浆料，将包含实施例1粘结剂的负极浆料涂布于负极铜箔上，烘干辊压得到的负极剂片不开裂不脱落，具有较好的粘结效果。


技术特征：
1.一种锂电池用粘结剂，其特征在于它具有式1(a)或式1(b)所示的结构通式：其中，r1和r2各自独立地为h、-oh、-nh2、-so3m、-b(oh)2、-cn、-po3hm、-po3m2或-coom；m为h、li、na、k或铵基；r1在苯环上的取代位是邻位、间位或对位；r2在苯环上的取代位是邻位或间位；r3为h、取代或未取代的c1至c6的烷基；r4为h或-coom；r5为m、-ch2ch2coom、或直链或分支的c1至c
30
烷基或环烷基；m为h、li、na、k或铵基；n为2-12的整数；r6为h或者甲基；r7为-cn或-conhch2oh；a为0.01-1.00的摩尔分数；b和c各自独立地为0-0.99的摩尔分数，a+b+c＝1；当a摩尔分数为1时，r1和r2不同时为h。2.根据权利要求1所述的锂电池用粘结剂，其特征在于式1(a)或式1(b)所示的结构通式中r1和r2均同时为h、-oh、-nh2、-coom或-cn；m为h、li、na、k或铵基；a、b和c各自独立地为0.01-0.99的摩尔分数，a+b+c＝1。3.根据权利要求1所述的锂电池用粘结剂，其特征在于式1(a)或式1(b)所示的结构通式中，r1为-oh、-nh2、-so3m、-b(oh)2、-cn、po3hm、-po3m2或-coom；m为h、li、na、k或铵基；r1在苯环上的取代位是邻位、间位或对位；r2为h。4.根据权利要求1所述的锂电池用粘结剂，其特征在于式1(a)或式1(b)所示的结构通式中，r3和r4为h；r5为m、-ch2ch2coom、直链或分支的c1至c
30
烷基或环烷基；m为h、li、na、k或铵基；n为2-12的整数；r6为h；r7为-conhch2oh；a、b和c各自独立地为0.01-0.99的摩尔分数，a+b+c＝1。5.根据权利要求1所述的锂电池用粘结剂，其特征在于式1(a)或式1(b)所示的结构通式中，b的摩尔分数为0，a和c各自独立地为0.01-0.99的摩尔分数，a+c＝1。6.根据权利要求1所述的锂电池用粘结剂，其特征在于粘结剂的结构由式2(a)或式2(b)表示：
其中r8和r9各自独立地为h、-oh、-nh2、-so3m、-b(oh)2、-cn、-po3hm、-po3m2或-coom；r8和r9不同时为h；m为h、li、na、k或铵基；r8在苯环上的取代位是邻位、间位或对位；r9在苯环上的取代位为邻位或间位；r
10
为m、-ch2ch2coom、直链或分支的c1至c
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烷基或环烷基；m为h、li、na、k或铵基；n为2-12的整数；d和e各自独立地为0.01-0.99的摩尔分数，d+e＝1。7.一种正极浆料，其特征在于它包含正极活性物质、nmp、导电剂、分散剂和权利要求1-6任一项所述的粘结剂。8.一种负极浆料，其特征在于它包含负极活性物质、导电剂、增稠剂、水和权利要求1-6任一项所述的粘结剂。

技术总结
本发明公开了一种锂电池用粘结剂及包含该粘结剂的浆料，其粘结剂具有式1(a)或式1(b)所示的结构通式。本发明公开的锂电池粘结剂粘结力强，具有一定的分散效果，电阻率低，可用作锂电池正极或负极浆料粘结使用，效果良好。效果良好。效果良好。


技术研发人员：王绍华 彭敏
受保护的技术使用者：瑞固新能（上海）材料科技有限公司
技术研发日：2022.05.27
技术公布日：2022/8/12