面相对应的含义和概念为基础根据下述原则解释:即为更好的解释说明允许发明人合适地定义术语。
[0044]根据本发明的用于负极的粘合剂溶液，其包含借助热进行交联的可热交联的聚合物粘合剂和用于溶解可热交联的聚合物粘合剂的溶剂，所述用于负极的粘合剂溶液的氢离子浓度为pH 2.5至pH 4.5、优选pH 3.0至pH 3.5。
[0045]此外，根据本发明的用于负极的活性材料浆料，其包含用于负极的粘合剂溶液和分散在用于负极的粘合剂溶液中的负极活性材料，其中所述用于负极的粘合剂溶液是如上所述的本发明的用于负极的粘合剂溶液。用于负极的活性材料浆料的氢离子浓度可为pH
2.5 至 pH 4.5、优选 pH 3.0 至 ρΗ3.5。
[0046]适用于电化学器件的负极而所使用的负极活性材料，根据锂的嵌入或脱嵌而发生体积膨胀。具体而言，当作为负极活性材料而使用氧化硅基活性材料时可导致更严重的体积膨胀。所述负极活性材料的体积膨胀随着电化学器件的循环而可增大在负极活性材料层的表面所形成的孔的大小，从而在负极活性材料层上产生裂痕。由于裂痕的产生，发生负极活性材料层的剥离，从而劣化了活性材料和集电体之间的导电性。由此可劣化电化学器件的充放电特性，其结果降低电化学器件的寿命特性。
[0047]为了解决此问题，作为在制备负极时所使用的聚合物粘合剂，使用借助热进行交联的可热交联的聚合物粘合剂。
[0048]当将包含可热交联的聚合物粘合剂的负极活性浆料涂布在集电体的至少一个表面然后干燥时，可热交联的聚合物粘合剂可互相交联而形成交联的聚合物网络，且所述交联的聚合物网络可改善活性材料层的耐久性，由此减小由电化学器件的充放电引起的负极活性材料的体积膨胀。
[0049]此外，当用于负极的粘合剂溶液和活性材料浆料的氢离子浓度满足所述数值范围时，它们显示出液体行为，即具有相对于弹性而言非常高的黏度，从而使粘合剂溶液和活性材料浆料保持良好的分散性，并最终提高了负极活性材料层的涂布稳定性。
[0050]用于负极的活性材料浆料可包含的固体量为43-50重量％，基于其总重量计。当固体含量满足所述数值范围时，负极活性材料浆料可维持合适的黏度以均匀地被涂布在集电体上，且需要干燥的水分不会过量，因此可适宜地保持干燥时间以进行经济性工艺。
[0051]同时，可热交联的聚合物粘合剂可包含羧基官能团。羧基借助热进行交联，因此形成除分子间氢键以外的羧酸酐基团(carboxylic anhydride group)，由此直链聚合物链可部分地转变为交联聚合物网络，从而减小负极活性材料的体积膨胀。
[0052]包括羧基官能团的可热交联的聚合物粘合剂可为聚丙烯酸。
[0053]聚丙烯酸可具有的重均分子量为400，000-800, 000，但并不限于此。
[0054]此外，用于负极的粘合剂溶液还可包含水基粘合剂。
[0055]在粘合剂溶液中存在的可热交联的聚合物粘合剂和水基粘合剂的重量比可为2:8至5:5，优选2:8至4:6。如果水基粘合剂的重量比超出所述数值范围的上限值，则可提高电极活性材料层的机械性能，但是其电阻可能增加。此外，如果可热交联的聚合物粘合剂的重量比超出所述数值范围的上限值，则可降低电极活性材料层的机械性能且劣化电极活性材料浆料的稳定性。因此，当满足所述重量比范围时，交联聚合物网络可以以合适的量形成，从而减小负极活性材料层的体积膨胀。
[0056]如此处使用的，术语“水基粘合剂”指的是水溶性或水分散性的粘合剂聚合物，且其可为选自丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物、聚丁二烯、丁基橡胶、氟橡胶、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚表氯醇、聚磷腈、聚丙烯腈、聚苯乙烯、乙烯/丙烯/ 二烯烃共聚物、聚乙烯基吡啶、氯磺化聚乙烯、胶乳、聚酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、羟丙基纤维素中的任意一种或其两种以上的混合物。
[0057]负极活性材料的非限制性实例可包括常规用于电化学器件的负极中的任何一种，例如可包含金属锂、碳材料、金属化合物、金属氧化物及其混合物。
[0058]碳材料可为能够嵌入锂的材料，包括碳、石油焦炭(petroleum coke)、活性碳(activated carbon)、石墨(graphite)和其他碳材料等。
[0059]金属化合物可为选自S1、Ge、Sn、Pb、P、Sb、B1、Al、Ga、In、T1、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ag、Mg、Sr、Ba中的任意一种或其两种以上的混合物。
[0060]金属氧化物可为选自氧化硅、氧化锡、氧化钛、锂/钒基氧化物中的任意一种或其两种以上的混合物。
[0061]在本发明中，溶剂可为选自丙酮(acetone)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、二氯甲烧(methylene chloride)、氯仿(chloroform)、二甲基甲酰胺(dimethylformamide)、N-甲基 _2_ 卩比略烧酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)、环己烧(cyclohexane)、水中的任意一种或其两种以上的混合物，但不限于此。
[0062]不过，当所述溶剂残留在最终制备的电化学器件内时，可根据其类型而引起各种副反应，因此所述溶剂可在电化学器件的制备过程中去除。
[0063]此外，根据本发明的另一方面，提供一种负极，其包括:集电体；在集电体的一面或两面形成，通过使本发明的用于负极的活性材料浆料干燥而形成的负极活性材料层。
[0064]集电体的非限制性实例可包括由铜、金、镍、含铜合金或其组合得到的箔。
[0065]在干燥步骤中，溶剂可被去除，并且可热交联的聚合物粘合剂可以互相交联而形成交联聚合物网络。所述干燥步骤可包括:在120_140°C的温度下实施以便去除溶剂的第一干燥步骤；以及在140-160°C的温度下在真空下实施以形成交联的聚合物网络的第二干燥步骤。
[0066]此外，根据本发明的还一方面，提供一种负极，其包括:集电体；在集电体的一面或两面形成的负极活性材料层，其中负极活性材料层包含负极活性材料和聚合物粘合剂，聚合物粘合剂为可热交联的聚合物粘合剂和水基粘合剂的混合物，并且可热交联的聚合物粘合剂和水基粘合剂的重量比为2:8至5:5，且可热交联的聚合物粘合剂互相交联而形成交联的聚合物网络。
[0067]关于可热交联的聚合物粘合剂和水基粘合剂的重量比，如果水基粘合剂的重量比超出所述数值范围的上限值，则可提高电极活性材料层的机械性能，但是其电阻可能会增加。此外，如果可热交联的聚合物粘合剂的重量比超出所述数值范围的上限值，则可降低电极活性材料层的机械性能且劣化电极活性材料浆料的稳定性。因此，当满足所述重量比的范围时，交联聚合物网络可以以合适的量形成，从而减小了负极活性材料层的体积膨胀。
[0068]可热交联的聚合物粘合剂可为聚丙烯酸，且水基粘合剂可为丁苯橡胶。
[0069]此外，根据本发明的再一方面，提供一种电化学器件，其包括正极、负极、介于正极和负极之间的隔膜、以及非水电解质溶液，其中所述负极为如上所述的本发明的负极。
[0070]电化学器件可为进行电化学反应的所有器件，且电化学器件的具体实例包括所有种类的原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或如超级电容器的电容器(capacitor)等。具体而言，在二次电池中，优选包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池等的锂二次电池。
[0071]本发明的电化学器件除了常规的弯曲(winding)工艺以外，可通过隔膜和电极的叠加(stack，laminat1n)、折叠(folding)、及叠加/折叠工艺制备。
[0072]此外，对本发明的电化学器件的外形无特别限制。例如，电化学器件的外形可为圆柱形，如桶状、棱柱形、袋(pouch)状或硬币(coin)状。
[0073]同时，对适用于本发明的电化学器件中的正极无特别限制，且其可通过根据本技术领域中已知的常规方法将正极活性材料粘合在集电体而制备。
[0074]作为一种正极活性材料，可使用在常规电化学器件的正极中通常使用的那些。正极活性材料的非限制性实例可包括锂-锰氧化物、锂-钴氧化物、锂-镍氧化物、锂-铁氧化物及其组合，即含锂的复合物氧化物。此外，用于正极的集电体的非限制性实例可包括从铝、镍或其组合得到的箔。
[0075]此外，可用于本发明中的隔膜包括常规用于本技术领域中的任何一种隔膜，例如，由聚稀经基聚合物制成的多孔膜(membrane)或非织造布