专利名称：显示出优异粘合力的用于二次电池的粘合剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于二次电池电极的粘合剤。具体而言，本发明涉及一种用于ニ次电池电极的粘合剂，其包括通过聚合以下组分得到的聚合物颗粒(甲基)丙烯酸酯单体；选自丙烯酸酯单体、こ烯基单体和腈单体中的至少ー种単体；以及(甲基)丙烯酰胺单体和不饱和单碳酸単体，以及两种以上具有不同分子量的交联剂。
背景技术：
化石燃料的使用迅速増加，导致对使用替代或清洁能源的需求增加。鉴于这种趋势，使用电化学反应产生和存储电能是ー个非常活跃的研究領域。 近年来，使用电化学能源的电化学装置的代表性的例子是二次电池，且其应用范围不断扩大。最近，技术的发展以及与便携设备(如便携式电脑、手机和相机)相关的增加的需求为作为能源的二次电池带来进ー步的需求增长。在这些二次电池中，具有高能量密度和运行电位，长寿命和低自放电率的锂二次电池已被积极研究并已市售且已被广泛使用。此外，对环境问题的兴趣的增加导致大量的对作为使用化石燃料的汽车(如汽油车和柴油车)的替代品的电动汽车、混合动カ电动汽车等相关的研究。这些电动汽车和混合动カ电动汽车普遍使用镍-金属氢化物二次电池作为能源。然而，与具有高能量密度和放电电压的锂二次电池相关的大量的研究目前正在进行，且有ー些已商业可用。传统的典型锂二次电池使用石墨作为阳极活性材料。阴极的锂离子在阳极反复嵌入和脱嵌以实现充电和放电。电池的理论容量取决于电极活性材料的类型而可能会有所不同，但通常在电池的循环寿命过程中会导致充电和放电容量的恶化。这种现象背后的主要原因在于当电池在充电和放电过程中，由于电极的体积变化引起电极活性材料之间的分离或电极活性材料和集流体之间的分离，导致活性材料的作用不能充分实现。此外，在嵌入和脱嵌过程中，嵌入到阳极中的锂离子不能充分脱嵌，且由此阳极的活性位点減少。由于这个原因，电池的充/放电容量和寿命可能随着电池的循环而減少。特别是，为了提闻放电容量，在具有通论放电容量372mAh/g的天然石墨与具有闻放电容量的材料(如硅，锡或硅-锡合金)结合使用的情况下，在充放电的过程中材料的体积膨胀显著增加，从而导致阳极材料从电极材料分离。結果，电池容量随着反复循环而不利地迅速下降。因此，在本领域中对于粘合剂和电极材料存在着这样的増加的需求需要通过较强的粘合性而在电极的制备中能防止在电极活性材料之间的分离或者在电极活性材料和集流体之间的分离，并需要能通过较强的物理性能而在反复充放电过程中控制电极活性材料的体积膨胀，从而提高电极的结构稳定性，从而提高电池性能。而传统的溶剂型粘合剂(solvent-based binder)聚偏ニ氟こ烯(PVdF)并不符合这些要求。近来，使用并商业实现了一种制备粘合剂的方法，其中，使丁苯橡胶(SBR)在水溶液体系中聚合以制备乳液粒子，且将所述乳液粒子与中和剂等混合。这种粘合剂的优势在干，它是环境友好的，且其減少了粘合剂的使用，从而增加了电池的容量。然而，此粘合剂由于橡胶的弾性而显示出改进的粘合持久性，但对粘合力并无显著的效果。因此，对于改进电池的循环性能、增强电极的结构稳定性并显示出优异的粘合强度的粘合剂仍需要有更多的研究。
发明内容
技术问题因此，本发明是为了解决上述及其他尚未得到解决的技术问题。作为为了解决上述问题而进行的广泛而深入的研究和实验的结果，本发明的发明人开发了用于二次电池的电极的粘合剂，其包括通过聚合如下所述的特定组合的単体与两 种以上具有不同分子量的交联剂而获得的聚合物颗粒，并确认了此粘合剂的使用有助于改进电池的循环性能和粘合強度。基于这ー发现，完成了本发明。技术方案据此，根据本发明的用于二次电池电极的粘合剂包括通过聚合以下组分得到的聚合物颗粒(a)(甲基)丙烯酸酯単体；(b)选自丙烯酸酯単体、こ烯基单体和腈单体中的至少ー种単体；和(C)(甲基)丙烯酰胺単体和不饱和单碳酸単体，以及两种以上具有不同分子量的交联剂。根据本发明的粘合剂，特定的单体组合提供了优异的粘合強度和改进的粘合持久性，且具有低分子量的交联剂改进了粘合剂的物理性能，从而改进了循环性能，且具有高分子量的交联剂改进了粘合剂的柔性，从而改进了粘合強度。在优选的实施方式中，基于粘合剂的总重量，(a)单体可以以l(T98wt%的量存在，(b)単体可以以f60wt%的量存在，且(C)単体可以以l 20wt%的量存在。更优选地，(a)单体可以以2(T95wt%的量存在，(b)单体可以以:T50wt%的量存在，且(c)单体可以以2 15wt%的量存在。这些含量范围可以根据単体的特性和粘合剂的物理性能而适当地改变。例如，作为(a)単体的(甲基)丙烯酸酯単体可以是选自以下的至少ー种単体丙烯酸甲酷、丙烯酸こ酷、丙烯酸丙酷、丙烯酸异丙酷、丙烯酸正丁酷、丙烯酸异丁酷、丙烯酸正戊酷、丙烯酸异戊酷、丙烯酸正己酷、丙烯酸2-こ基己酷、丙烯酸2-羟こ酷、甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸丙酷、甲基丙烯酸异丙酷、甲基丙烯酸正丁酷、甲基丙烯酸异丁酷、甲基丙烯酸正戊酷、甲基丙烯酸异戊酷、甲基丙烯酸正己酷、甲基丙烯酸n-こ基己酷，甲基丙烯酸2-こ基己酷、甲基丙烯酸羟こ酯和甲基丙烯酸羟丙酷。例如，作为(b)単体的丙烯酸酯単体可以选自甲基丙烯酰氧基こ基亚こ基服、 羧基こ基丙烯酸酯、脂肪族单丙烯酸酷、ニ亚丙基ニ丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯
酸酷、丙烯酸羟こ酷、ニ季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酷、丙稀酸十~■烧基酷、丙稀酸十TK烧基酷、丙稀酸十八烧基酷、甲基丙稀酸十_■烧基酷、甲基丙稀酸十TK烧基酷和甲基丙稀酸十八烧基酷。作为(b)単体的こ烯基单体可以是选自苯こ烯、a-甲基苯こ烯、￠-甲基苯こ烯、对叔丁基苯こ烯、ニこ烯基苯及其混合物中的至少ー种。作为(b)单体的腈单体可以是选自丁ニ腈、癸ニ腈、氟代腈、氯代腈、丙烯腈、甲基丙烯腈等中的至少ー种。更优选地，腈单体为选自丙烯腈、甲基丙烯腈及其混合物中的至少ー种。作为(c)単体的(甲基)丙烯酰胺単体可以是选自丙烯酰胺、n_羟甲基丙烯酰胺、n- 丁氧基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺及其混合物中的至少ー种。作为(C)単体的不饱和单碳酸単体可以是选自马来酸、富马酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、戊烯ニ酸、衣康酸、四氢化邻苯ニ甲酸、巴豆酸、异巴豆酸、4-降冰片烯-1，2-ニ羧酸或其混合物中的至少ー种。在所述(C)单体中，基于重量，(甲基)丙烯酰胺单体与不饱和单碳酸单体的比例优选为1:20至1:2，更优选为1:10至1:3。如上所述，除了所述单体以外，本发明的粘合剂包括两种以上具有不同分子量的与所述单体聚合的交联剂。 其中，具有较低分子量的所述交联剂优选为具有两个以上末端双键的(甲基)丙烯酸酯化合物或者胺化合物，且其分子量不低于50且低于250。例如，所述(甲基)丙烯酸酯化合物可以是选自こニ醇ニ甲基丙烯酸酷、1，3-丁ニ醇ニ甲基丙烯酸酷、1，6-己ニ醇ニ甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸芳基酯(AMA)和异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)中的至少ー种化合物。例如，所述胺化合物可以是选自三烯丙基胺(TAA)和ニ烯丙基胺(DAA)中的至少ー种化合物。具有较高分子量的所述交联剂优选为具有两个以上具有氧化烯基的末端双键的(甲基)丙烯酸酯化合物，且其分子量不低于250且低于20，000。例如，所述(甲基)丙烯酸酯化合物可以是选自聚こニ醇ニ丙烯酸酯、聚丙ニ醇ニ丙烯酸酯和聚丁ニ醇ニ丙烯酸酯中的至少ー种化合物。同吋，基于粘合剂的总重量，交联剂以1:0. I至1: 20 (基于重量，具有较低分子量的交联剂具有较高分子量的交联剂)的混合比例，并以0. I至10wt%的含量存在。当具有较低分子量的交联剂的含量过低时，循环性能的改善无法实现，而当具有较高分子量的交联剂的含量过低时，粘合剂柔性的改善无法实现。此外，当交联剂的含量过低吋，电极随充电/放电的体积变化不能得到控制，且因此容量保持率较低，而当交联剂的含量过高吋，无法实现高粘合強度。根据本发明的粘合剂可以使用所述单体和交联剂通过乳液聚合而制备。根据所使用的聚合方法或聚合引发剂，聚合温度和聚合时间可以适当确定，例如，聚合温度可以是从约50°C至200°C，且聚合时间可以是从约I小时至约20小时。用于乳液聚合的乳化剂的例子包括油酸、硬脂酸、月桂酸、脂肪酸盐，如混合脂肪酸的钠或钾盐，以及常规的阴离子乳化剤，如松香酸。优选地，可以添加反应性乳化剂以提高乳胶的稳定性。所述乳化剂可以単独使用或者组合使用。此外，乳液聚合的聚合引发剂，可以是无机或有机过氧化物，其例子包括水溶性引发剂，包括过硫酸钾，过硫酸钠，过硫酸铵，以及油溶性引发剂，包括异丙苯过氧化氢和过氧化苯甲酰。此外，促进过氧化物的引发反应的活化剂可进ー步包含在聚合引发剂中。例如，活化剂可以是选自甲醛合次硫酸钠，こニ胺四こ酸钠，硫酸亚铁，葡萄糖及其组合中的至少ー种。
本发明提供了包含上述电极粘合剂和能够嵌入和脱嵌锂的电极活性材料的浆料。所述浆料可以包含预定的溶剂，如水和NMP。以下将更加详细地描述电极活性材料。电极可通过以下方法制备将所述浆料涂覆到集流体，然后干燥并辊压。据此，本发明提供了用于二次电池的电极，其中，将所述浆料涂覆到集流体。用于二次电池的电极可以是阴极或阳极。例如，通过向阴极集流体涂覆由阴极活性材料、导电材料和粘合剂组成的混合物并然后干燥来制备阴扱。通过向阳极集流体涂覆由阳极活性材料、导电材料和粘合剂 组成的混合物并然后干燥来制备阳扱。在一些情况下，阳极可以不包含导电材料。电极活性材料是在电极中引起电化学反应的材料，且其根据电极类型分为阴极活性材料和阳极活性材料。阴极活性材料为包括两种以上过渡金属的锂过渡金属氧化物，且其例子包括但不限于，层状化合物，如由一种或多种过渡金属取代的锂钴氧化物(LiCoO2)或锂镍氧化物(LiNiO2);由ー种或多种过渡金属取代的锂锰氧化物；由通式LiNi^yMyO2 (其中，M=Co, Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B、Cr、Zn或Ga，且包含这些元素中的ー种或多种元素，0. 01 ^ y ^ 0. 7)表示的锂镍氧化物；由通式 Li1+zNibMnc;COl_(b+c;+d)Md0(2_e人，如 Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/302 或LipzNia4Mna4Coa2O2(其中，-0. 5 彡 z 彡 0. 5,0. I 彡 b 彡 0. 8,0. I 彡 c 彡 0. 8，0 彡 d 彡 0. 2，
0^ e ^ 0. 2, b+c+d〈l, M=Al、Mg、Cr、Ti、Si 或 Y, A=F> P 或 Cl)表示的锂镍钴猛复合氧化物；以及由通式Li 1+具_,’ yP04_zXz (其中M=过渡金属，优选Fe、Mn、Co或Ni，M’ =Al、Mg或Ti，X=F, S或N，-0. 5彡X彡+0. 5、0彡y彡0. 5且0彡z彡0. I)表示的橄榄石结构的锂金属磷酸盐。阳极活性材料的例子包括碳和石墨材料，如天然石墨、人工石墨、膨胀石墨、碳纤维、硬碳、碳黑、碳纳米管、ニ萘嵌苯和活性碳；能够与锂形成合金的金属，如Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb、Pd、Pt和Ti，以及含有这些元素的化合物；碳和石墨材料与金属及其化合物的复合材料；以及含锂的氮化物。其中，更优选基于碳的活性材料、基于硅的活性材料、基于锡的活性材料或基于硅-碳的活性材料。这些材料可単独使用或以两种以上的组合来使用。导电材料用于进ー步改进电极活性材料，基于电极混合物的总重量，其通常以
0.01至30wt%的含量添加。只要其具有合适的导电性且在制备的二次电池中不引起不利的化学变化，可以不受限制地使用任何导电材料。在本发明中可以使用的导电材料的例子包括导电材料，包括石墨产品，如天然或人工石墨；碳黑产品，如碳黑、こ炔黑、科琴黒、槽法碳黑、炉法碳黑，灯黑和热裂碳黑；碳衍生物，如碳纳米管或富勒烯；导电纤维，如碳纤维和金属纤维；金属粉末，如氟化碳粉末(carbon fluoride powder)、招粉和镍粉；导电晶须,如氧化锌和钛酸钾；导电金属氧化物，如氧化钛；以及如聚亚苯基衍生物的导电材料。在电极中的集流体是引起电化学反应的材料，且根据电极类型，分为阴极集流体和阳极集流体。阴极集流体通常制成3至500 y m的厚度。对于阴极集流体没有特别的限制，只要其具有合适的导电性且在制备的电池中不引起不利的化学变化即可。作为阴极集流体的例子，值得ー提的有不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳、以及表面由碳、镍、钛、银等处理的铝或不锈钢。
阳极集流体通常制成3至500 y m的厚度。对于阳极集流体没有特别的限制，只要其具有合适的导电性且在制备的电池中不引起不利的化学变化即可。作为阳极集流体的例子，值得ー提的有铜、不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳、以及表面由碳、镍、钛或银等处理的铜或不锈钢，以及铝-镉合金。这些集流体在其表面上包括细微的不规则性，从而加强其对电极活性材料的粘合力。此外，集流体可以以不同的形式使用，包括膜、片、箔、网、多孔结构、泡沫和无纺织物。电极活性材料的混合物(电极混合物)、导电材料和粘合剂可进一歩包括选自粘度控制剂和填料中的至少ー种。粘度控制剂控制电极混合物的粘度，从而有助于混合电极混合物，以及其对集流体的涂覆，基于电极混合物的总重量，其可以以30wt%的量添加。粘度控制剂的例子包括但不限于，羧甲基纤维素，聚丙烯酸和聚偏ニ氟こ烯。如果有必要，溶剂也可作为粘度控制剂。填料是用于抑制电极膨胀的组分。对于填料没有特别的限制，只要其在制备的电 池中不引起不利的化学变化且为纤维材料即可。作为填料的例子，可以使用烯烃聚合物，如聚こ烯和聚丙烯；以及纤维材料，如玻璃纤维和碳纤維。 本发明还提供了包含用于二次电池的电极的锂二次电池。除了电极以外，锂二次电池通常可进ー步包括隔膜和含有锂盐的非水性电解质。隔膜置于阴极和阳极之间。使用具有高离子渗透性和高机械强度的绝缘薄膜作为隔膜。隔膜通常具有O.OflOym直径的孔和SlOOiim的厚度。使用由具有耐化学性和疏水性的烯烃聚合物(如聚丙烯和/或玻璃纤维或聚こ烯)制备的薄片或无纺布作为隔膜。当固体电解质(如聚合物)被用作电解质时，该固体电解质可同时用作隔膜和电解质。含有锂盐的非水电解质由非水电解质和锂盐组成。作为可在本发明中使用的非水电解质溶液，例如，值得ー提的有非质子有机溶剤，如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、碳酸こ烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸ニ甲酷、碳酸ニこ酷、Y - 丁内酷、1，2- ニ甲氧基こ烷、四羟基呋喃、2-甲基四氢呋喃、ニ甲亚砜、1，3- ニ氧戊环、甲酰胺、ニ甲基甲酰胺、ニ氧戊环、こ腈、硝基甲烷、甲酸甲酷、こ酸甲酷、磷酸三酷、三甲氧基甲烷、ニ氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1，3- ニ甲基-2-咪唑啉酮、碳酸丙烯酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯和丙酸こ酯。锂盐是易溶于上述的非水电解质中的材料，例如，其可包括，LiCl、LiBr、Lil、LiClO4' LiBF4' LiB10Cl10' LiPF6, LiCF3SO3' LiCF3CO2' LiAsF6' LiSbF6' LiAlCl4' CH3SO3Li'CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi,氯硼烷锂，低级脂肪族羧酸锂，四苯基硼酸锂和酰亚胺锂。如果必要，可使用有机固体电解质或无机固体电解质。作为在本发明中使用的有机固体电解质的例子，值得ー提的是聚こ烯衍生物、聚环氧こ烷衍生物、聚环氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、聚搅拌赖氨酸(poly agitationlysine)、聚酯硫化物、聚こ烯醇、聚偏氟こ烯，以及含有离子可离解基团的聚合物。作为在本发明中使用的无极固体电解质的例子，值得ー提的有锂的氮化物、卤化物和硫酸盐，如 Li3N、Lil、Li5NI2' Li3N-LiI-LiOH' LiSiO4' LiSiO4-LiI-LiOH' Li2SiS3'Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH 和 Li3PO4-Li2S-SiS215此外，为了改善充/放电性能和阻燃性，例如，可以向非水电解质中加入吡啶、亚磷酸三こ酷、三こ醇胺、环醚、こニ胺、n-甘醇ニ甲醚、六磷酰三胺、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、N-取代噁唑啉酮、N，N-取代咪唑烷、こニ醇ニ烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基こ醇或三氯化铝等。如果有必要，为了赋予不可燃性，非水电解质可进ー步包括含卤素的溶剂，如四氯化碳和三氟こ烯。此外，为了改进高温存储的性能，非水电解质可额外包括ニ氧化碳气体、氟代碳酸こ烯酯(FEC)，丙烯磺酸内酯(PRS)或氟代碳酸こ烯酯(FEC)。根据本发明的二次电池可用于电动汽车(EV)，混合动カ电动汽车(HEV)等需要长循环性能和高效率性能的能源。有益效果如前所述，显然，根据 本发明的用于二次电池电极的粘合剂包括通过聚合特定单体的组合与两种以上具有不同分子量的交联剂而得到的聚合物颗粒，从而提供了改进的循环性能和高粘合強度。
具体实施例方式以下，将參照下述实施例更详细地解释本发明。提供这些实施例仅用于说明本发明，而不应该被解释为限制本发明的范围和实质内容。[实施例I]向含有作为交联剂的こニ醇ニ甲基丙烯酸酯(0. 5g)和分子量为400的聚こニ醇ニ甲基丙烯酸酯(0. 5g)、作为乳化剂的十二烷基硫酸钠和作为聚合引发剂的过硫酸钾的水中加入作为单体的丙烯酸丁酯(60g)、苯こ烯(30g)、丙烯酸(5g)和丙烯酰胺(Ig)，并将这些成分混合，在70°C下聚合持续约5小吋。通过聚合反应制备用于二次电池电极的含有通过聚合単体与交联剂而得到的聚合物颗粒的粘合剤。[实施例2]除了使用丙烯酸2-こ基己酯作为単体代替丙烯酸丁酯以外，以与实施例I中相同的方式制备用于二次电池电极的粘合剤。[实施例3]除了使用丙烯腈作为单体代替苯こ烯以外，以与实施例I中相同的方式制备用于二次电池电极的粘合剤。[对比实施例I]除了使用丙烯酸(5g)作为单体以外，以与实施例I中相同的方式制备用于二次电池电极的粘合剤。[对比实施例2]除了未使用丙烯酰胺(Ig)作为单体以外，以与实施例I中相同的方式制备用于ニ次电池电极的粘合剤。[对比实施例3]除了未使用丙烯酸(5g)和丙烯酰胺(Ig)作为单体以外，以与实施例I中相同的方式制备用于二次电池电极的粘合剂。[实验实施例I]粘合强度测试在使用根据本发明的聚合物粘合剂作为用于锂二次电池的阳极粘合剂的情况下，测量了电极活性材料和集流体之间的粘合强度。首先，对于实施例I至3的粘合剂和对比实施例I至3的粘合剤，以97:1:2的比例混合活性材料、粘度控制剂和粘合剤，以制备浆料，并在Al箔上涂覆浆料以制备电极。将由此制备的电极的表面切割并固定在载玻片上，并在剥离集流体时测量180度剥离强度。由此得到的结果如表I所示。基于五个以上的剥离强度的平均值进行评估。〈表1>
权利要求
1.一种用于二次电池电极的粘合剂，其包括通过聚合以下组分得到的聚合物颗粒(a)(甲基)丙烯酸酯単体；(b)选自丙烯酸酯単体、こ烯基单体和腈单体中的至少ー种单体；和(C)(甲基)丙烯酰胺単体和不饱和单碳酸単体，以及两种以上具有不同分子量的交联剂。
2.根据权利要求I所述的粘合剂，其中，基于所述粘合剂的总重量，(a)单体以l(T98wt%的量存在，(b)单体以I 60wt%的量存在，和(c)单体以I 20wt%的量存在。
3.根据权利要求I所述的粘合剂，其中，所述(甲基)丙烯酸酯単体是选自以下的至少ー种单体丙烯酸甲酷、丙烯酸こ酷、丙烯酸丙酷、丙烯酸异丙酷、丙烯酸正丁酷、丙烯酸异丁酷、丙烯酸正戊酷、丙烯酸异戊酷、丙烯酸n-こ基己酷、丙烯酸2-こ基己酷、丙烯酸2-羟こ酷、甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸丙酷、甲基丙烯酸异丙酷、甲基丙烯酸正丁酷、甲基丙烯酸异丁酷、甲基丙烯酸正戊酷、甲基丙烯酸异戊酷、甲基丙烯酸正己酷、甲基丙烯酸n-こ基己酷，甲基丙烯酸2-こ基己酷、甲基丙烯酸羟こ酯和甲基丙烯酸羟丙酷。
4.根据权利要求I所述的粘合剂，其中，所述丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酰氧基こ基亚こ基服、^ -羧基こ基丙烯酸酯、脂肪族单丙烯酸酷、ニ亚丙基ニ丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙烯酸羟こ酷、ニ季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酷、甲基丙稀酸十TK烧基酷和甲基丙稀酸十八烧基酷。
5.根据权利要求I所述的粘合剂，其中，所述腈单体是选自丁ニ腈、癸ニ臆、氟代腈、氯代腈、丙烯腈、甲基丙烯腈单体等中的至少ー种。
6.根据权利要求I所述的粘合剂，其中，所述こ烯基单体是选自苯こ烯、a-甲基苯こ烯、￠-甲基苯こ烯、对叔丁基苯こ烯、ニこ烯基苯及其混合物中的至少ー种。
7.根据权利要求I所述的粘合剂，其中，所述(甲基)丙烯酰胺単体是选自丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、n- 丁氧基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺及其混合物中的至少ー种。
8.根据权利要求I所述的粘合剂，其中，所述不饱和单碳酸単体是选自马来酸、富马酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、戊烯ニ酸、衣康酸、四氢化邻苯ニ甲酸、巴豆酸、异巴豆酸、4-降冰片烯-1，2- ニ羧酸或其混合物中的至少ー种。
9.根据权利要求I所述的粘合剂，其中，基于重量，所述(甲基)丙烯酰胺単体与不饱和单碳酸单体的比例优选为1:20至1:2。
10.根据权利要求I所述的粘合剂，其中，对交联剂而言，具有较低分子量的交联剂是具有两个以上末端双键的(甲基)丙烯酸酯化合物或者胺化合物，且其分子量不低于50且低于250。
11.根据权利要求10所述的粘合剂，其中，所述(甲基)丙烯酸酯化合物是选自こニ醇ニ甲基丙烯酸酷、1，3-丁ニ醇ニ甲基丙烯酸酷、1，6-己ニ醇ニ甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸芳基酯(AMA)和异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)中的至少ー种化合物。
12.根据权利要求10所述的粘合剂，其中，所述胺化合物是选自三烯丙基胺(TAA)和ニ烯丙基胺(DAA)中的至少ー种化合物。
13.根据权利要求I所述的粘合剂，其中，对交联剂而言，具有较高分子量的交联剂是具有两个以上具有氧化烯基的末端双键的(甲基)丙烯酸酯化合物，且其分子量不低于250且低于20,000。
14.根据权利要求13所述的粘合剂，其中，所述(甲基)丙烯酸酯化合物是选自聚こニ醇ニ丙烯酸酯、聚丙ニ醇ニ丙烯酸酯和聚丁ニ醇ニ丙烯酸酯中的至少ー种化合物。
15.根据权利要求13所述的粘合剂，其中，基于粘合剂的总重量，所述交联剂以1:0.I至1:20(基于重量，具有较低分子量的交联剂具有较高分子量的交联剂)的混合比例，并以O. I至10wt%的含量存在。
16.—种用于电极的衆料,其包括 (a)根据权利要求I所述的用于电极的粘合剤；以及 (b)能够嵌入和脱嵌锂的电极活性材料。
17.一种用于二次电池的电极，其中，将根据权利要求16所述的用于电极的浆料涂覆到集流体。
18.—种锂二次电池，其包括根据权利要求17所述的用于二次电池的电极。
全文摘要
本发明涉及一种用于二次电池电极的粘合剂，其包括通过聚合以下组分得到的聚合物颗粒(a)(甲基)丙烯酸酯单体；(b)选自丙烯酸酯单体、乙烯基单体和腈单体中的至少一种单体；和(c)(甲基)丙烯酰胺单体和不饱和单碳酸单体，以及两种以上具有不同分子量的交联剂。根据特定组分的组合，在制造电极的过程中，所述粘合剂从根本上提高了电极的稳定性，从而提供了具有优异循环性能的二次电池。
文档编号H01M4/62GK102770995SQ201080064783
公开日2012年11月7日 申请日期2010年12月11日 优先权日2010年2月26日
发明者姜旼阿, 金春利, 金玉善, 金英玟 申请人:Lg化学株式会社