一种负极片和包括该负极片的锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供一种负极片和包括该负极片的锂离子电池。本发明专利技术的负极片包括集流体和位于集流体至少一侧的涂覆层，所述涂覆层中含有高分子材料，所述高分子材料含有

【技术实现步骤摘要】
一种负极片和包括该负极片的锂离子电池


[0001]本专利技术涉及一种负极片和包括该负极片的锂离子电池，属于电池


技术介绍

[0002]负极是锂离子电池的重要组成部分，负极中的粘结剂是影响锂离子电池的整体动力学性能的重要因素之一，通过选用性能更为优异的负极粘结剂是提升电芯性能的重要途径。
[0003]目前锂离子电池中负极所使用的粘结剂大部分采用由丁二烯和苯乙烯共聚得到的丁苯橡胶及其改性材料，如通过丙烯酸、丙烯腈、丁腈、丙烯酸酯改性或共聚的SBR等。相对纯的丁苯橡胶来说，虽然通过改性能够提升极片粘接性能和离子电导性能，但是锂离子电池电性能的改善还是不尽如人意。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种负极片，所述负极片包括集流体和位于集流体至少一侧的涂覆层，所述涂覆层中含有高分子材料，所述高分子材料含有
‑
COOLi基团；
[0005]所述涂覆层中锂离子含量为0.012wt％～4.5wt％。
[0006]根据本专利技术，所述涂覆层中锂离子含量例如为0.012wt％～4.0wt％；还例如为0.012wt％～2.0wt％；再例如为0.012wt％～1.0wt％；示例性地可以为0.012wt％～0.45wt％。
[0007]根据本专利技术，所述锂离子含量由ICP测试得到。
[0008]根据本专利技术的实施方案，所述
‑
COOLi基团的结构式如下述式1所示，
[0009][0010]根据本专利技术的实施方案，所述高分子材料均匀分布或在纵向范围内梯度分布在负极片中。需要说明的是，本专利技术中所述梯度分布例如可以通过涂覆层的双层或多层涂布得到。
[0011]优选地，所述高分子材料可作为负极片中的粘结剂、增稠剂或添加剂使用。
[0012]根据本专利技术的实施方案，所述高分子材料选自至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的高分子材料。
[0013]根据本专利技术的实施方案，为了提高所述涂层中的
‑
COOLi的浓度，所述高分子材料选用如下述式2所示的含有多元羧酸锂的化合物的聚合物：
[0014]R(COOLi)
n
ꢀꢀꢀ
式2，
[0015]其中1＜n≤12，例如为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12；
[0016]R选自含双键的芳烃基或脂肪基。
[0017]根据本专利技术的实施方案，所述高分子材料中，锂离子含量为0.01～15wt％，优选为0.05～15wt％，例如为1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％。
[0018]其中，所述高分子材料中的锂离子含量由ICP测试得到。
[0019]根据本专利技术的实施方案，所述高分子材料可以是至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的羧甲基纤维素类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的(甲基)丙烯酸类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的丁苯橡胶类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的(甲基)丙烯酸酯类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的(甲基)丙烯酰胺类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
‑
COOLi基团的(甲基)丙烯腈类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
‑
COOLi基团的环氧树脂类聚合物中的至少一种。
[0020]根据本专利技术示例性的方案，所述高分子材料选自羧甲基纤维素锂。具体的，为了提升高分子材料中的锂离子含量，所述羧甲基纤维素锂的D.S取代度在0.9以上，或者所述羧甲基纤维素锂中的锂离子含量(ICP测试)≥2wt％。本专利技术中，所述D.S取代度是指纤维素分子中的活性羟基(
‑
OH)被
‑
COOLi取代的平均摩尔的量。示例性地，所述羧甲基纤维素锂中的锂离子含量(ICP测试)为2wt％～4.0wt％，具体可以为2.0wt％、2.1wt％、2.2wt％、2.3wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.7wt％、2.9wt％、3.0wt％、3.1wt％、3.2wt％、3.3wt％、3.4wt％、3.5wt％、3.6wt％、3.7wt％、3.8wt％、3.9wt％或4.0wt％。
[0021]根据本专利技术示例性的方案，所述高分子材料选自(甲基)丙烯酸锂
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(甲基)丙烯酸类聚合物。具体的，(甲基)丙烯酸锂
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(甲基)丙烯酸类聚合物的重均分子量约10～100万(示例性地可以为10万、20万、30万、40万、50万、60万、70万、80万、90万、100万或两两组合形成的范围内的任意点值)。还具体的，(甲基)丙烯酸锂
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(甲基)丙烯酸类聚合物中的锂离子含量(ICP测试)为2.0～15.0wt％；示例性地可以为2.0、4.0、6.0、8.0、8.2、8.4、8.6、8.8、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0或15.0wt％。
[0022]根据本专利技术示例性的方案，所述高分子材料选自至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的丁苯橡胶类聚合物，所述丁苯橡胶类聚合物中共聚了富锂的多元羧酸锂。具体的，所述丁苯橡胶类聚合物中的锂离子含量(ICP测试)为0.05～1.0wt％；示例性地可以为0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0wt％。
[0023]根据本专利技术示例性的方案，所述高分子材料例如选自上述羧甲基纤维素类聚合物、(甲基)丙烯酸类聚合物和丁苯橡胶类聚合物中的至少两种的组合物。具体的，所述组合物中各组分的含量没有特别限定，以两两组合为例，例如可以为1:(0.5～5.0)，具体可以为1:(1～4.0)。
[0024]根据本专利技术示例性的方案，所述高分子材料中，可以通过含
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COOLi基团的单体作为共聚单体引入侧链带有
‑
COOLi基团的重复单元；或者，可以通过含
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COOH基团的单体作为共聚单体进一步用Li中和引入侧链带有
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COOLi基团的重复单元；或者，若所述高分子材料的主体的侧链中含有
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COOH(如羧甲基纤维素类聚合物、(甲基)丙烯酸类聚合物)等，则可以直接通过用Li部分取代
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COOH中的氢原子而引入侧链带有
‑
COOLi基团的重复单元。
[0025]其中，为了使
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COOLi基团更容易电离出来，通常选择带有吸电子基团的含
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COOLi基团的单体作为共聚单体。本专利技术中对所述吸电子基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极片，其特征在于，所述负极片包括集流体和位于集流体至少一侧的涂覆层，所述涂覆层中含有高分子材料，所述高分子材料含有
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COOLi基团；所述涂覆层中锂离子含量为0.012wt％～4.5wt％。2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述高分子材料选自至少部分重复单元的侧链带有
‑
COOLi基团的高分子材料。3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述高分子材料选用如下述式2所示的含有多元羧酸锂的化合物的聚合物：R(COOLi)
n
式2，其中1＜n≤12；R选自含双键的芳烃基或脂肪基；和/或，所述高分子材料中，锂离子含量为0.01～15wt％。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的负极片，其特征在于，所述高分子材料可以是至少部分重复单元的侧链带有
‑
COOLi基团的羧甲基纤维素类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的(甲基)丙烯酸类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的丁苯橡胶类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的(甲基)丙烯酸酯类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
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COOLi基团的(甲基)丙烯酰胺类聚合物、至少部分重复单元的侧链带有
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟平，李素丽，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：