本发明专利技术涉及一种包含含有特定重复单元的二次电池粘合剂用共聚物的新型二次电池用粘合剂。将所述粘合剂与负极活性物质混合而制备的负极及包括所述负极的二次电池的情况下，具有优异的机械特性和提高的粘合力，因此在使用硅基负极活性物质的情况下也可以有效地抑制负极活性物质的剥离和脱落以及负极的膨胀，并且可以提供具有提高的充放电寿命特性和电池性能的二次电池用负极及包括所述负极的二次电池。电池。
【技术实现步骤摘要】
二次电池用粘合剂、包含该粘合剂的二次电池用负极及包括该负极的锂二次电池
[0001]本专利技术涉及一种二次电池用粘合剂、包含该粘合剂的负极及包括该负极的二次电池。
[0002]更具体地，本专利技术涉及一种包含含有特定重复单元的共聚物的新型粘合剂、利用该粘合剂制备的具有优异的机械特性和提高的粘合力的二次电池用负极及包括该负极的二次电池。
技术介绍
[0003]随着二次电池的应用范围扩展到电动汽车和电力储能，对具有高安全性、长寿命、高能量密度及高功率特性的电极的开发的需求正在逐渐增加。
[0004]锂二次电池可以是包括包含可使锂离子嵌入/脱嵌的正极活性物质的正极、包含负极活性物质的负极、所述正极与负极之间的微多孔隔膜和非水电解质的电池。
[0005]作为其中的负极活性物质，在使用硅基活性物质的情况下，充放电容量显著增加，从而其使用逐渐扩大，但是在充放电时，由于锂离子，导致体积膨胀，从而对电池的稳定性造成很大的影响。例如，在使用硅基物质作为负极活性物质的情况下，存在体积最多增加至300％的情况，从而在利用硅基物质的方面存在局限性，因此存在充放电特性显著降低的问题。
[0006]为了解决这些问题，正在开发一种负极活性物质用粘合剂的技术。例如，如上所述，特别是为了抑制充放电引起的硅基负极活性物质的体积变化，开发了利用羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose，CMC)和丁苯橡胶(Styrene butadiene Rubber，SBR)等粘合剂作为负极活性物质的粘合剂来形成负极活性物质层的技术。然而，虽然所述负极活性物质用粘合剂可以消除一部分过度的体积膨胀的问题，但仍需要抑制体积膨胀，并且由于低粘合性，随着进行充放电，发生活性物质的脱落，因此仍具有电池特性变差的问题。
[0007]因此，需要开发一种新型负极活性物质用粘合剂，所述粘合剂抑制随着进行充放电而发生的电极的体积变化，并保持充分的粘合力以防止活性物质的剥离或脱落引起的电池性能的降低，而且不会发生劣化。
[0008]此外，通过开发具有这些特性的粘合剂，需要一种可以有助于提高电池的寿命特性和性能的新型二次电池用粘合剂。
技术实现思路
要解决的技术问题
[0009]本专利技术的目的在于提供一种具有优异的机械特性和提高的粘合性的二次电池用粘合剂。
[0010]本专利技术的另一个目的在于提供一种利用所述粘合剂而涂布性和粘合性得到提高的二次电池用负极浆料组合物及包含该负极浆料组合物的负极。
[0011]此外，本专利技术的目的在于提供一种负极及包括该负极的二次电池，所述负极通过有效地抑制负极活性物质的脱落和负极的膨胀，具有显著提高的充放电寿命特性及电池性能。技术方案
[0012]本专利技术提供一种二次电池用粘合剂，其包含含有以下化学式1的重复单元(a)、化学式2的重复单元(b)、化学式3的重复单元(c)、化学式4的重复单元(d)和化学式5的重复单元(e)的共聚物。
[0013][化学式1][0014][化学式2][0015][化学式3][0016][化学式4][0017][化学式5][0018]所述化学式1至所述化学式5中，
[0019]R1、R3和R5彼此独立地为取代或未取代的碳原子数为1至10的烃基，
[0020]R2、R4和R6彼此独立地为氢、取代或未取代的碳原子数为1至10的烃基，
[0021]M
n+
为除氢离子之外的氧化数为n的阳离子，
[0022]n为1至3的整数。
[0023]根据一个具体实施方案的二次电池用粘合剂中，所述共聚物的(a+b):(c+d)可以为0.05至0.95:0.95至0.05。(其中，a、b、c和d是所述共聚物中的重复单元(a)、重复单元(b)、重复单元(c)和重复单元(d)各自的摩尔分数。)
[0024]根据一个具体实施方案的二次电池用粘合剂中，所述共聚物的e可以为0.005至0.2，具体可以为0.01至0.1。(其中，e为所述共聚物中的重复单元(e)的摩尔分数。)
[0025]根据一个具体实施方案的二次电池用粘合剂中，所述化学式5中，R5可以为取代或未取代的碳原子数为1至4的烃基。
[0026]根据一个具体实施方案的二次电池用粘合剂中，所述共聚物可以满足以下式1，
[0027][式1]0.45<(b+d)/(a+b+c+d+e)<1.0
[0028](所述式1中，a、b、c、d和e是所述共聚物中的重复单元(a)、重复单元(b)、重复单元(c)、重复单元(d)和重复单元(e)各自的摩尔分数。)
[0029]根据一个具体实施方案的二次电池用粘合剂中，所述共聚物的重均分子量可以为100000
‑
2000000Da。
[0030]根据一个具体实施方案的二次电池用粘合剂中，所述共聚物可以为线型聚合物。
[0031]根据一个具体实施方案的二次电池用粘合剂中，所述二次电池用粘合剂可以为锂二次电池负极用粘合剂。
[0032]本专利技术可以提供一种二次电池，所述二次电池包括二次电池用负极和正极，所述二次电池用负极包括集流体和设置在所述集流体上的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括上述二次电池用粘合剂和负极活性物质。
[0033]根据一个具体实施方案的二次电池中，所述负极活性物质可以包含硅基活性物质。
[0034]根据一个具体实施方案的二次电池中，所述负极活性物质还可以包含石墨基活性物质。
[0035]根据一个具体实施方案的二次电池中，所述硅基活性物质和石墨基活性物质的质量比可以为3至97:97至3。
[0036]根据一个具体实施方案的二次电池中，相对于负极活性物质层，所述二次电池用粘合剂的含量可以为0.5
‑
30重量％。
[0037]本专利技术提供一种制备二次电池用粘合剂的方法，其包括将含有以下化学式1的重复单元(a)、化学式3的重复单元(c)和化学式5的重复单元(e)的共聚物进行皂化以制备皂化的共聚物的步骤，
[0038]所述皂化的共聚物是含有以下化学式1的重复单元(a)、化学式2的重复单元(b)、化学式3的重复单元(c)、化学式4的重复单元(d)和化学式5的重复单元(e)的共聚物。
[0039][化学式1][0040][化学式2][0041][化学式3][0042][化学式4][0043][化学式5][0044](所述化学式1至所述化学式5中，
[0045]R1、R3和R5彼此独立地为取代或未取代的碳原子数为1至10的烃基，
[0046]R2、R4和R6彼此独立地为氢、取代或未取代的碳原子数为1至10的烃基，
[0047]M
n+
为除氢离子之外的氧化数为n的阳离子，
[0048]n为1至3的整数。)
[0049]根据一个具体实施方案的制备二次电池用粘合剂的方法中，所述皂化步骤中，皂化率可以为超过0.4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种二次电池用粘合剂，所述粘合剂包含共聚物，所述共聚物为含有以下化学式1的重复单元(a)、化学式2的重复单元(b)、化学式3的重复单元(c)、化学式4的重复单元(d)和化学式5的重复单元(e)的共聚物，[化学式1][化学式2][化学式3][化学式4][化学式5]所述化学式1至所述化学式5中，R1、R3和R5彼此独立地为取代或未取代的碳原子数为1至10的烃基，R2、R4和R6彼此独立地为氢、取代或未取代的碳原子数为1至10的烃基，M
n+
为除氢离子之外的氧化数为n的阳离子，n为1至3的整数。2.根据权利要求1所述的二次电池用粘合剂，其中，所述共聚物的(a+b):(c+d)为0.05至0.95:0.95至0.05，其中，a、b、c和d是所述共聚物中的重复单元(a)、重复单元(b)、重复单元(c)和重复单元(d)各自的摩尔分数。3.根据权利要求1所述的二次电池用粘合剂，其中，所述共聚物的e为0.005至0.2，其中，e为所述共聚物中的重复单元(e)的摩尔分数。
4.根据权利要求1所述的二次电池用粘合剂，其中，所述共聚物的e为0.01至0.1，其中，e为所述共聚物中的重复单元(e)的摩尔分数。5.根据权利要求1所述的二次电池用粘合剂，其中，所述化学式5中，R5为取代或未取代的碳原子数为1至4的烃基。6.根据权利要求1所述的二次电池用粘合剂，其中，所述共聚物满足以下式1，[式1]0.45<(b+d)/(a+b+c+d+e)<1.0所述式1中，a、b、c、d和e是所述共聚物中的重复单元(a)、重复单元(b)、重复单元(c)、重复单元(d)和重复单元(e)各自的摩尔分数。7.根据权利要求1所述的二次电池用粘合剂，其中，所述共聚物的重均分子量为100000
‑
2000000Da。8.根据权利要求1所述的二次电池用粘合剂，其中，所述共聚物为线型聚合物。9.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙遵铢，朴贵玉，俞硕根，宣旻暻，丁知相，郑周昊，
申请(专利权)人：SK新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：
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