粘结剂，负极片以及锂离子电池的制作方法

本发明涉及锂离子电池，具体涉及一种粘结剂，负极片以及锂离子电池。

背景技术：

1、锂离子电池的能量密度主要取决于电池正负极材料的比容量，而锂离子电池的负极材料是决定其性能的关键因素。目前商业化使用的石墨负极材料的理论比容量只有372mah/g，而且商业产品的性能已接近理论比容量。随着市场对锂电池能量密度需求的进一步提高，开发更高能量密度的负极材料迫在眉睫。硅材料具有高达4200mah/g的理论比容量，是最可能取代石墨的下一代负极材料。因此，锂离子电池需要使用硅作为负极材料，才能满足更高能量密度的电芯要求，但硅材料在充放电的过程中，由于体积变化巨大，在充放电循环过程中，可能会出现负极掉粉料的情况，造成电池容量的衰减，大大降低电池的寿命，制约着硅材料的广泛应用。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种粘结剂，这种粘结剂在极片中能够形成良好的粘结剂网络，可以很好的限制含硅负极片在循环过程中硅颗粒的脱落，缓冲含硅负极片在充放电过程中的体积变化，提升电池的循环性能。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种粘结剂，所述粘结剂包括第一组分和第二组分，其中，所述第一组分为聚马来酸，所述第二组分为聚酰胺酰亚胺。

4、进一步地，所述粘结剂中，第一组分与第二组分的质量比为1:10-10:1。

5、进一步地，所述粘结剂中，第一组分与第二组分的质量比为1:4-2:1。

6、进一步地，所述聚酰胺酰亚胺的合成原料中包括芳香族二胺和脂肪族二胺。

7、第二方面，本发明提供了一种负极片，包括负极集流体以及设置于负极集流体上的负极材料层，所述负极材料层中包括负极活性材料、导电剂和粘结剂；其中，所述负极活性材料为含硅负极活性材料，所述粘结剂为前述的粘结剂。

8、进一步地，所述负极材料层中，负极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比为90:1:9-90:9:1。

9、进一步地，所述含硅负极活性材料包括石墨活性材料和硅活性材料，两者的质量比为8:2-9.9:0.1。

10、进一步地，所述硅活性材料包括碳包覆单质硅和/或氧化亚硅。

11、进一步地，所述导电剂包括碳纳米管、炭黑、乙炔黑、石墨烯中的至少一种。

12、第三方面，本发明提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜和电解液，所述隔膜被设置为隔离所述正极片与负极片，所述负极片为前述的负极片。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

14、1.本发明中，在负极涂布过程中，聚马来酸中的极性基团可以与水分子之间形成氢键，从而使聚马来酸起到增塑剂的作用，在厚涂布时可以防止快速烘干导致的涂布后极片开裂。

15、2.本发明中，聚酰胺酰亚胺保证了粘结剂具备良好的加工性能和粘结性，能够更好的粘附硅颗粒，实现高的硅负载量，有利于提升电池的能量密度，并在大的电流密度下提供高的可逆容量。

16、3.本发明中，聚马来酸和聚酰胺酰亚胺复合形成的粘结剂，能够在极片中形成良好的粘结剂网络，不仅改善了极片的韧性，缓冲含硅负极片在充放电过程中的体积变化，而且可以很好的限制含硅负极片在循环过程中硅颗粒的脱落，提升电池的循环性能。

技术特征：

1.一种粘结剂，其特征在于，所述粘结剂包括第一组分和第二组分，其中，所述第一组分为聚马来酸，所述第二组分为聚酰胺酰亚胺。

2.根据权利要求1所述的一种粘结剂，其特征在于，所述粘结剂中，第一组分和第二组分的质量比为1:10-10:1。

3.根据权利要求2所述的一种粘结剂，其特征在于，所述粘结剂中，第一组分和第二组分的质量比为1:4-2:1。

4.根据权利要求1所述的一种粘结剂，其特征在于，所述聚酰胺酰亚胺的合成原料中包括芳香族二胺和脂肪族二胺。

5.一种负极片，包括负极集流体以及设置于负极集流体上的负极材料层，所述负极材料层中包括负极活性材料、导电剂和粘结剂，其特征在于，所述负极活性材料为含硅负极活性材料，所述粘结剂为权利要求1-4任一项所述的粘结剂。

6.根据权利要求5所述的一种负极片，其特征在于，所述负极材料层中，负极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比为90:1:9-90:9:1。

7.根据权利要求5所述的一种负极片，其特征在于，所述含硅负极活性材料包括石墨活性材料和硅活性材料，两者的质量比为8:2-9.9:0.1。

8.根据权利要求7所述的一种负极片，其特征在于，所述硅活性材料包括碳包覆单质硅和/或氧化亚硅。

9.根据权利要求5所述的一种负极片，其特征在于，所述导电剂包括碳纳米管、炭黑、乙炔黑、石墨烯中的至少一种。

10.一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜和电解液，所述隔膜被设置为隔离所述正极片与负极片，其特征在于，所述负极片为权利要求5-9任一项所述的负极片。

技术总结
本发明公开了一种粘结剂，所述粘结剂包括第一组分和第二组分，其中，所述第一组分为聚马来酸，所述第二组分为聚酰胺酰亚胺。本发明还公开了包含所述粘结剂的负极片和锂离子电池。本发明提供的粘结剂，在极片中能够形成良好的粘结剂网络，可以很好的限制含硅负极片在循环过程中硅颗粒的脱落，缓冲含硅负极片在充放电过程中的体积变化，提升电池的循环性能。

技术研发人员：闫永思,孙化雨,莫方杰,赵玉海
受保护的技术使用者：远景动力技术（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10