锂离子电池的制作方法

文档序号:9812902
锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种的裡离子电池。
【背景技术】
[0002] 随着便携式电子产品的快速发展和普遍化,裡离子电池的市场需求与日俱增。与 传统二次电池相比,裡离子电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应和环境污染小等 优点。然而,近年来用于手机、笔记本电脑中的裡电池爆炸伤人事件屡屡发生,裡离子电池 的安全问题已引起人们的广泛关注。裡离子电池在过度充放电、短路W及大电流长时间工 作的情形下会释放出大量的热,可能发生热失控引起电池燃烧或爆炸,而电动汽车等应用 领域对电池有更加严苛的安全要求。因此,裡离子电池的安全性研究具有重要意义。

【发明内容】

[0003] 有鉴于此,确有必要提供一种能够提高安全性能的裡离子电池。
[0004] 一种裡离子电池,包括正极、负极、隔膜及电解质溶液,该正极包括正极活性物质、 导电剂及正极粘结剂,该正极粘结剂是由有机二胺类化合物与马来醜亚胺类单体通过聚合 反应得到的聚合物,该马来醜亚胺类单体包括马来醜亚胺单体、双马来醜亚胺单体、多马来 醜亚胺单体及马来醜亚胺类衍生物单体中的至少一种,该有机二胺类化合物的分子通式由 式(3)或式(4)表示,其中Rs与Ra为二价有机取代基,
[0005] 本发明采用由有机二胺类化合物与马来醜亚胺类单体通过聚合反应得到的聚合 物作为正极粘结剂应用于裡离子电池,能够具有较好的粘结力,且对裡离子电池充放电循 环性能影响较小,并能够提高裡离子电池的热稳定性,起到过充保护的作用。
【附图说明】
[0006] 图1为本发明实施例2和对比例1的裡离子电池的倍率性能曲线。
[0007] 图2为本发明实施例:Te的裡离子电池的循环性能曲线。
[0008] 图3为本发明实施例7的裡离子电池的过充电时电池的电压及温度随时间变化曲 线。
[0009] 图4为本发明比较例2的裡离子电池的过充电时电池的电压及温度随时间变化曲 线。
[0010] 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0011] 下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的裡离子电池作进一步的详细说明。
[0012] 本发明实施方式提供一种正极粘结剂,是由有机二胺类化合物与马来醜亚胺类单 体通过聚合反应得到的聚合物。
[0013] 该马来醜亚胺类单体包括马来醜亚胺单体、双马来醜亚胺单体、多马来醜亚胺单 体及马来醜亚胺类衍生物单体中的至少一种。
[0014] 该马来醜亚胺单体的分子通式可W由式(1)表示。
Ri为单价有机取代基,具体地,可W为-R, -RNHzR, -C (0) C&,-CH2OCH3,-CHzS (0)邸3, 单价形式的环脂族基团,单价形式的取代芳香族基团,或单价形式的未取代芳香族基团, 如-C品,-C品C品,或-CHz (QA)吼。R为广6个碳的姪基,优选为烷基。所述取代优选是 W因素,广6个碳的烷基或广6个碳的娃烷基进行取代。该未取代芳香族基团优选为苯基、 甲基苯基或二甲基苯基。该芳香族的苯环的数量优选为广2个。
[0016] 具体地,该马来醜亚胺单体可W选自N-苯基马来醜亚胺、N-(邻甲基苯基)-马来 醜亚胺、N-(间甲基苯基)-马来醜亚胺、N-(对甲基苯基)-马来醜亚胺、N-环己烷基马来醜 亚胺、马来醜亚胺、马来醜亚胺基酪、马来醜亚胺基苯并环了帰、二甲苯基马来醜亚胺、N-甲 基马来醜亚胺、己帰基马来醜亚胺、硫代马来醜亚胺、马来醜亚胺丽、亚甲基马来醜亚胺、马 来醜亚胺甲離、马来醜亚胺基己二醇及4-马来醜亚胺苯讽中的一种或多种。
[0017] 该双马来醜亚胺单体的分子通式可W由式(2)表示。
Rz为二价有机取代基,具体地,可W为-R-,-RNHzR-, -C(O)CHz-,-邸2〇邸2-,-C(O)-, -0-,-0-0-,-S-,-S-S-,-S(O)-, -CHzS(O)CHz-, -(O)S(O)-, -R-S Uog 厂O-Si(CHs)厂R-, 二价形式的环脂族基团,二价形式的取代芳香族基团,或二价形式的未取代芳香 族基团,如伸苯基(-C化-),伸联苯基(-C品C品-),取代的伸苯基,取代的伸联苯 基,-似成)-Rs-似成)-,-邸2似成)邸2-,或-邸2似成)(0) -。Rs为-邸2-,-C做-,-"邸3)2-,-〇-,-〇-〇-,-S-,-S-S-,-S(O)-,或-(O)S(O)-。R为1 6个碳的姪基,优选为烷基。所述取代 优选是W因素,广6个碳的烷基或广6个碳的娃烷基进行取代。该芳香族的苯环的数量优选 为广2个。
[0019] 具体地,该双马来醜亚胺单体可W选自N,N'-双马来醜亚胺-4,4'-二苯基代甲 焼、1,1,-(亚甲基双-4, 1-亚苯基)双马来醜亚胺、N,N' -(1,1' -二苯基-4,4' -二亚 甲基)双马来醜亚胺、N,N' -(4-甲基-1,3-亚苯基)双马来醜亚胺、1,1' -(3, 3' -二甲 基-1,1'-二苯基-4, 4'-二亚甲基)双马来醜亚胺、N,N'-己帰基双马来醜亚胺、N,N'- 了 帰基双马来醜亚胺、N,N'-(1,2-亚苯基)双马来醜亚胺、N,N'-(1,3-亚苯基)双马来醜亚 胺、N,N'-双马来醜亚胺硫、N,N'-双马来醜亚胺二硫、N,N'-双马来醜亚胺亚胺丽、N,N'-亚 甲基双马来醜亚胺、双马来醜亚胺甲離、1,2-双马来醜亚胺基-1,2-己二醇、N,N'-4, 4'-二 苯離-双马来醜亚胺及4, 4'-双马来醜亚胺-二苯讽中的一种或多种。
[0020] 该马来醜亚胺类衍生物单体可通过将上述马来醜亚胺单体、双马来醜亚胺单体或 多马来醜亚胺单体中马来醜亚胺基团中的H原子W因素原子取代。
[0021] 该有机二胺类化合物的分子通式可W由式(3)或式(4)表示。
其中Rs与Ra为二价有机取代基。
[002引具体地,Rs 可 W为-(CHz)-CH(NH) - ((?)。-,二价形式的环脂族基 团,二价形式的取代芳香族基团,或二价形式的未取代芳香族基团,如伸苯基(-0*-),伸联 苯基(-QftQft-),取代的伸苯基或取代的伸联苯基。Ra可W为-(邸2)。-,-0-,-S-,-S-S-,-邸2-0-邸2-,-CH(NH)-(CHz)n-或-CH(CN)畑2)。-。n=广12。所述取代优选是W因素,1~6个 碳的烷基或广6个碳的娃烷基进行取代。该芳香族的苯环的数量优选为广2个。
[0024] 作为正极粘结剂的聚合物应的分子量可W为100(T50000。
[00巧]具体地,该有机二胺类化合物可W包括但不限于己二胺、苯二胺、二氨基二苯甲焼 及二氨基二苯離中的至少一种。
[0026] 在一实施例中,当该马来醜亚胺单体为双马来醜亚胺,有机二胺类化合物为二氨 基二苯甲焼,该添加剂可W由式(5)表示。
该聚合物的制备方法可W包括W下步骤: 将有机二胺类化合物在有机溶剂中溶解形成二胺溶液; 将马来醜亚胺类单体与有机溶剂混合并预加热,形成马来醜亚胺类单体的溶液;W及 将二胺溶液加入预加热的马来醜亚胺类单体的溶液中,保持预加热温度混合揽拌使反 应充分进行,得到所述聚合物。
[0028] 该马来醜亚胺类单体与该有机二胺类化合物的摩尔比可W为1:1(T10:1,优选 为1:广6:1。该马来醜亚胺类单体的溶液中马来醜亚胺类单体与有机溶剂的质量比可 W为l:10(Tl:l,优选为该马来醜亚胺类单体的溶液的预加热温度可W为 8(TC ^iscrc,优选为8(TC ^150°C。该二胺溶液中有机二胺类化合物与有机溶剂的质量比可 W为l:10(Tl:l,优选为该有机二胺类化合物的溶液可W通过输送泉W-定速 率输送至马来醜亚胺类单体的溶液中,输送完毕后持续揽拌一定时间,使反应充分进行,该 混合揽拌的时间大于6小时,优选为12小时^48小时。该溶剂为能够溶解该马来醜亚胺类 单体与该有机二胺类化合物的有机溶剂,例如Y-了内醋、碳酸丙帰醋及N-甲基化咯焼丽 (NMP)。可W理解,为了使该聚合物具有合适的粘度需要保证该预加热温度在8(TC ^iscrc 区间,且反应时间较长,从而提高聚合物的支化度。
[0029] 本发明实施方式提供一种正极材料,包括正极活性物质、导电剂及上述正极粘结 剂,该正极粘结剂是由有机二胺类化
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