【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池，尤其是涉及一种干法电极膜及其制备方法、干法电极和电池。
技术介绍
1、目前，干法工艺因其低成本、高负载、环境友好的优势受到了越来越多行业者的关注，尤其在固态电池领域，干法电极可以完美适配硫化物体系，避免溶剂对电解质的影响。然而在制备干法膜的时候，仅仅使用聚四氟乙烯（ptfe），电极膜的抗拉伸强度、与集流体之间的剥离强度仍然不够，特别是活性材料粒径＜5μm时，单用ptfe制备的膜片硬且脆，没有柔韧性，甚至无法成膜；此外，ptfe的最低未占据分子轨道（lumo）较低，易接受电子，导致电化学稳定性较差，在低电压下可能发生副反应。
2、由于小粒径活性物质具有更多的活性位点和更高的表面积，它们通常表现出更高的反应活性，因此为了得到更优异的电化学性能，在活性物质粒径方面，一般设置材料粒径更小一点。但是，粒径小的材料比表面积大，纯ptfe体系的干法体系很难连续成膜，即使成膜，膜片硬且脆，没有柔韧性，很容易裂开，无法进行后续固态电池组装步骤；另外，电极膜与集流体的复合是十分重要的，但纯ptfe体系干法膜在与集流体复合中，存在粘结力不够的问题，在电池循环过程中容易造成活性干法膜与集流体部分接触不良，从而影响电池的电化学性能。
3、现有技术对于干法膜的制备与优化，除了工艺设备上的改进，还有很多复合粘结剂的使用，比如加入硅胶树脂胶黏剂提高干法膜与集流体的粘结性，或者加入pvp抑制ptfe与锂的反应等。但是现有的方案仅对已成膜的体系进行优化，未针对小粒径、高比表面的材料体系进行优化。
4、有鉴
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种干法电极膜，旨在解决现有技术中上述技术问题中的至少一种。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种干法电极膜的制备方法。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种干法电极。
4、本专利技术的目的之四在于提供一种电池。
5、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
6、本专利技术的第一方面提供了一种干法电极膜，包括活性材料、导电剂和粘结剂；
7、所述粘结剂包括第一粘结剂和第二粘结剂；
8、所述第一粘结剂为所述第一粘结剂为聚四氟乙烯或四氟乙烯与单体的共聚物；
9、所述第二粘结剂的熔点＜120℃。
10、进一步地，所述第二粘结剂包括peg、peo、无定型pvdf、pmma和聚氯乙烯中的至少一种。
11、进一步地，所述第一粘结剂和所述第二粘结剂的质量比为1：0.1~5。
12、进一步地，所述的干法电极膜包括按照质量份数计的活性材料30~95份、固态电解质0~60份、导电剂0.5~10份和粘结剂0.5~5份。
13、所述导电剂包括vgcf、炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。
14、进一步地，所述活性材料包括正极活性材料和负极活性材料。
15、所述正极活性材料包括钴酸锂、锰酸锂、尖晶石锰酸锂、富锂锰、镍钴铝酸锂和镍锰钴酸锂中的至少一种。
16、所述负极活性材料包括碳材料、硅材料、硅碳复合材料、钛酸锂或合金材料。
17、进一步地，所述活性材料为正极活性材料。
18、所述干法正极膜包括按照质量份数计的正极活性材料30~95份、固态电解质4~60份、导电剂0.5~5份和粘结剂0.5~5份。
19、所述固态电解质包括硫化物固态电解质、氧化物固态电解质、聚合物固态电解质和复合电解质中的至少一种。
20、本专利技术第二方面提供了所述的干法电极膜的制备方法，将活性材料、导电剂和粘结剂混合均匀，所述混合的转速为300rpm-20000rpm，混合时间为0.1h-5h，然后纤维化，最后使用辊压机成膜得到所述干法电极膜。
21、进一步地，所述混合的温度＜19℃。
22、利用高速高剪切设备进行所述纤维化。
23、所述高速高剪切设备包括气流粉碎机、双螺杆挤压机、搅拌机和差速辊压机中的至少一种。本专利技术第三方面提供了一种干法电极，包括集流体以及设置于所述集流体至少一侧表面的干法电极膜。
24、本专利技术第四方面提供了一种电池，包括第三方面所述的干法电极。
25、与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：
26、本专利技术提供的干法电极膜中，粘结剂由第一粘结剂以及熔点低于120℃的第二粘结剂组成，第二粘结剂的引入在电极材料混料过程中，机械混料产生的热能能够让第二粘结剂软化，将小颗粒粘结在一起，改善电极材料表面能，驱动电极颗粒在干混过程中的团聚或混合行为，形成高强度、与集流体粘附力高的干法膜；另一方面，第二粘结剂在热压复合集流体过程中，能在较低的温度发生软化，与集流体复合更紧密，优化了电极膜与集流体之间的剥离强度，提高了电池的循环稳定性和电化学性能。
27、这样的粘结剂组成不仅增强了电极膜的抗拉伸强度和柔韧性，特别是对于粒径小于5微米的活性材料，提高了干法电极的电化学性能，进而提升了电池的能量密度和循环稳定性，还增强了电池的安全性。
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1.一种干法电极膜，其特征在于，包括活性材料、导电剂和粘结剂；
2.根据权利要求1所述的干法电极膜，其特征在于，所述第二粘结剂包括PEG、PEO、无定型PVDF、PMMA和聚氯乙烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的干法电极膜，其特征在于，所述第一粘结剂和所述第二粘结剂的质量比为1：0.1-5。
4.根据权利要求1~3任一项所述的干法电极膜，其特征在于，包括按照质量份数计的活性材料30~95份、固态电解质0~60份、导电剂0.5~10份和粘结剂0.5~5份；
5.根据权利要求1~3任一项所述的干法电极膜，其特征在于，所述活性材料包括正极活性材料和负极活性材料；
6.根据权利要求1~3任一项所述的干法电极膜，其特征在于，所述活性材料为正极活性材料；
7.一种权利要求1~6任一项所述的干法电极膜的制备方法，其特征在于，将活性材料、导电剂和粘结剂混合均匀，所述混合的转速为300rpm-20000rpm，混合时间为0.1h-5h，然后纤维化，最后使用辊压机成膜得到所述干法电极膜。
8.根据权利要求7所
9.一种干法电极，其特征在于，包括集流体以及设置于所述集流体至少一侧表面的干法电极膜；
10.一种电池，其特征在于，包括权利要求9所述的干法电极。
...【技术特征摘要】
1.一种干法电极膜，其特征在于，包括活性材料、导电剂和粘结剂；
2.根据权利要求1所述的干法电极膜，其特征在于，所述第二粘结剂包括peg、peo、无定型pvdf、pmma和聚氯乙烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的干法电极膜，其特征在于，所述第一粘结剂和所述第二粘结剂的质量比为1：0.1-5。
4.根据权利要求1~3任一项所述的干法电极膜，其特征在于，包括按照质量份数计的活性材料30~95份、固态电解质0~60份、导电剂0.5~10份和粘结剂0.5~5份；
5.根据权利要求1~3任一项所述的干法电极膜，其特征在于，所述活性材料包括正极活性材料和负极...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘茜，姚猛，
申请(专利权)人：北京恩力动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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