【技术实现步骤摘要】
本申请涉及二次电池，尤其涉及一种锂离子二次电池及其制备方法、用电装置。
技术介绍
1、近年来，随着二次电池的应用范围越来越广泛，二次电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车和电动汽车等多个领域。
2、以磷酸铁锂（lfp）等含锂磷酸盐为正极活性材料的二次电池具有成本较低、安全性较好等优点，成为二次电池开发的热门领域。然而，含锂磷酸盐的内阻（dcr）通常比较大，其电池的动力学性能较差。因此，如何减小含锂磷酸盐电池的内阻、提高其动力学性能，已成为本领域技术人员重点关注的方向之一。
技术实现思路
1、本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的之一在于，提供一种锂离子二次电池，其具有较低的内阻和较好的动力学性能，并相应提供了一种锂离子二次电池的制备方法、用电装置。
2、为了达到上述目的，本申请的第一方面提供了一种锂离子二次电池，包括正极极片，所述正极极片包括正极活性材料层，所述正极活性材料层包括含锂磷酸盐和热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂包括热塑性弹性体聚合物以及聚丙烯酸酯类聚合物；所述热塑性弹性体聚合物包括苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化丁苯橡胶或氢化丁腈橡胶中的一种或多种。
3、通过在正极活性材料层中添加热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂；上述的热塑性弹性体的极性相对于
4、在任意的实施方式中，热塑性弹性体聚合物包括分别衍生自第一单体和第二单体的结构单元；所述第一单体和所述第二单体的单体种类不同；所述第一单体包括苯乙烯或丙烯腈中的一种或多种；所述第二单体包括乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯或丙烯腈中的一种或多种。
5、在任意的实施方式中，所述热塑性弹性体聚合物中，衍生自所述第一单体的结构单元和衍生自所述第二单体的结构单元的摩尔比为（2:3）~（3:2）。
6、在任意的实施方式中，所述聚丙烯酸酯类聚合物包括衍生自丙烯酸酯类单体的结构单元，所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯中的一种或多种。
7、在任意的实施方式中，以所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的总质量为100%计，聚丙烯酸酯类聚合物的质量分数为40%~70%。如此，有利于在降低电池内阻、提升电池动力学性能的同时，使正极极片具有较高的粘结力、较好的力学性能。
8、在任意的实施方式中，以所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的总质量为100%计，聚丙烯酸酯类聚合物的质量分数为50%~60%。如此，有利于进一步兼顾二次电池的动力学性能和正极极片的力学性能。
9、在任意的实施方式中，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的重均分子量为15万道尔顿至40万道尔顿。如此，有利于使粘结剂具有良好的粘接性能，同时使正极浆料的粘度适中，且不易出现凝胶现象。
10、在任意的实施方式中，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的重均分子量为30万道尔顿至40万道尔顿。如此，有利于使正极浆料的粘度适中，且不易出现凝胶现象的同时，使粘结剂具有更好的粘接性能。
11、在任意的实施方式中，以所述正极活性材料层的总质量为100%计，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的质量分数为0.5%~2%。如此，有利于使正极浆料具有良好的分散性能，使正极极片具有良好的力学性能，同时不会对电池的能量密度造成明显影响。
12、在任意的实施方式中，以所述正极活性材料层的总质量为100%计，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的质量分数为1%~1.8%。如此，有利于更好地兼顾正极浆料的分散性能、正极极片的力学性能和电池的能量密度。
13、在任意的实施方式中，以所述正极活性材料层的总质量为100%计，所述含锂磷酸盐的质量分数为95%~99%。
14、在任意的实施方式中，所述含锂磷酸盐包括磷酸铁锂、磷酸锰锂或磷酸锰铁锂中的一种或多种。
15、本申请的第二方面提供了一种锂离子二次电池的制备方法，包括以下步骤：
16、将含锂磷酸盐、热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂与溶剂混合，得到正极浆料；
17、将所述正极浆料设于正极集流体上，干燥，得到正极极片；及
18、将所述正极极片、隔离膜和负极极片依次层叠设置形成电极组件，将所述电极组件制成锂离子二次电池；
19、其中，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂包括热塑性弹性体聚合物以及聚丙烯酸酯类聚合物；所述热塑性弹性体聚合物包括苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化丁苯橡胶或氢化丁腈橡胶中的一种或多种。
20、在正极浆料中添加热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂；通过采用上述的热塑性弹性体聚合物对聚丙烯酸酯类粘结剂进行改性，能够有效降低聚丙烯酸酯类粘结剂在含锂磷酸盐材料表面成膜的致密性，加快锂离子的传输，从而降低二次电池的内阻、提高电池的动力学性能。并且，热塑性弹性体聚合物能够明显降低聚丙烯酸酯类粘结剂的极性，使得正极浆料不易出现团聚和凝胶的情况。另外，热塑性弹性体的玻璃化温度较低，能够使正极极片具有较好的柔韧性，有利于提高电池的动力学性能。
21、在任意的实施方式中，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的制备方法，包括以下步骤：将热塑性弹性体聚合物与引发剂在溶剂中混合，加入丙烯酸酯类单体进行聚合反应，形成所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂。
22、在任意的实施方式中，所述热塑性弹性体聚合物包括苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化丁苯橡胶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池，其特征在于，包括正极极片，所述正极极片包括正极活性材料层，所述正极活性材料层包括含锂磷酸盐和热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂；
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述热塑性弹性体聚合物包括衍生自第一单体的结构单元和衍生自第二单体的结构单元；所述第一单体和所述第二单体的单体种类不同；
3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述热塑性弹性体聚合物中，衍生自所述第一单体的结构单元和衍生自所述第二单体的结构单元的摩尔比为（2:3）~（3:2）。
4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述聚丙烯酸酯类聚合物包括衍生自丙烯酸酯类单体的结构单元，所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，以所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的总质量为100%计，聚丙烯酸酯类聚合物的质量分数为40%~70%。
6.根据权利要求5所述的锂离子二次电池，其特征在于，以所述热塑
7.根据权利要求1~4、6中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的重均分子量为15万道尔顿至40万道尔顿。
8.根据权利要求7所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的重均分子量为30万道尔顿至40万道尔顿。
9.根据权利要求1~4、6、8中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，以所述正极活性材料层的总质量为100%计，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的质量分数为0.5%~2%。
10.根据权利要求1~4、6、8中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，以所述正极活性材料层的总质量为100%计，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的质量分数为1%~1.8%。
11.根据权利要求1~4、6、8中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，以所述正极活性材料层的总质量为100%计，所述含锂磷酸盐的质量分数为95%~99%。
12.根据权利要求1~4、6、8中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述含锂磷酸盐包括磷酸铁锂、磷酸锰锂或磷酸锰铁锂中的一种或多种。
13.一种锂离子二次电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
14.根据权利要求13所述的锂离子二次电池的制备方法，其特征在于，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的制备方法包括以下步骤：
15.根据权利要求14所述的锂离子二次电池的制备方法，其特征在于，满足以下（1）~（3）中的一项或多项：
16.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1~12中任一项所述的锂离子二次电池或权利要求13~15中任一项所述的锂离子二次电池的制备方法制备的锂离子二次电池中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子二次电池，其特征在于，包括正极极片，所述正极极片包括正极活性材料层，所述正极活性材料层包括含锂磷酸盐和热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂；
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述热塑性弹性体聚合物包括衍生自第一单体的结构单元和衍生自第二单体的结构单元；所述第一单体和所述第二单体的单体种类不同；
3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述热塑性弹性体聚合物中，衍生自所述第一单体的结构单元和衍生自所述第二单体的结构单元的摩尔比为（2:3）~（3:2）。
4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述聚丙烯酸酯类聚合物包括衍生自丙烯酸酯类单体的结构单元，所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，以所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的总质量为100%计，聚丙烯酸酯类聚合物的质量分数为40%~70%。
6.根据权利要求5所述的锂离子二次电池，其特征在于，以所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的总质量为100%计，聚丙烯酸酯类聚合物的质量分数为50%~60%。
7.根据权利要求1~4、6中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述热塑性弹性体接枝改性聚丙烯酸酯类粘结剂的重均分子量为15万道尔顿至40万道尔顿。
8.根据权利要求7所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾琦，孙成栋，艾少华，刘岩，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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