【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池，特别涉及一种粘结剂、负极极片及其制备方法、电池和用电装置。
技术介绍
1、随着便携式电子设备、电动汽车等的迅猛增长，对动力电池的需求也不断增长。而其中，电池的电化学性能也越来越受到人们的关注。
2、目前，活性材料与集流体之间存在脱模的风险。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提供一种粘结剂，旨在改善活性材料与集流体之间的粘结力。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的一种粘结剂，所述粘结剂具有至少双峰粒径分布。
3、粘结剂具有至少双峰粒径分布，考虑到负极涂层包括不同尺寸的孔隙，粘结剂具有至少双峰粒径分布，改善粘结剂与负极涂层孔隙周围材料的接触，从而改善粘结剂与活性材料的粘结位点，改善集流体与活性材料之间的粘结性。
4、双峰粒径分布，采用粒度分析仪测试粘结剂的粒径分布，得到粒径分布图，在图中观察到出现两个粒径峰值，说明粘性聚合物具有双峰粒径分布。
5、可以理解的是，通过粒度分析仪测试粘结剂的粒径分布，得到粒径分布图，在图中观察到出现至少两个粒径分布峰。
6、可以理解的是，若是粘结剂全是均一粒径的小尺寸，在面对大孔隙时，粘结剂可能直接容置于大孔隙内，难以将大孔隙周围的材料粘结在一起。若是粘结剂全是均一粒径的大尺寸，在相同质量下，粘结剂的颗粒数降低，粘结位点降低。单一粒径分布的粘结剂无法充分发挥粘结作用。
7、可选地，所述粘结剂包括第一粘性聚合物和第二粘性聚合物，定义所述第一粘
8、和/或，所述粘结剂包括第一粘性聚合物，定义所述第一粘性聚合物的dv50值为d1，满足10nm≤d1＜150nm，优选地，50nm≤d1＜150nm；
9、和/或，所述粘结剂包括第二粘性聚合物，所述第二粘性聚合物的dv50值为d2，满足150nm≤d2≤400nm。
10、第一粘性聚合物的dv50，该第一粘性聚合物样品的累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径。它的物理意义是占总体积50％的颗粒直径大于此值，另外占总体积50％的颗粒直径小于此值。dv50常用来表示粉体的中值粒径。
11、当粒径分布呈正态分布或者呈现出明显dv50左右对称分布，平均值＝dv50。
12、可以理解的是，在粘结剂的制备过程中，通过将第一粘性聚合物与第二粘性聚合物混合，以得到粘结剂，第一粘性聚合物与第二粘性聚合物具有不同的dv50，使得第一粘性聚合物与第二粘性聚合物混合后，得到的粘结剂具有至少双峰粒径分布。
13、并且，d1＜d2，优选地，0nm＜(d2-d1)≤390nm，进一步优选地，100nm≤(d2-d1)≤350nm；和/或，粘结剂包括第一粘性聚合物，定义第一粘性聚合物的dv50值为d1，满足10nm≤d1＜150nm，优选地，50nm≤d1＜150nm；和/或，粘结剂包括第二粘性聚合物，第二粘性聚合物的dv50值为d2，满足150nm≤d2≤400nm。通过满足上述第一粘性聚合物的d1与第二粘性聚合物的d2的关系，可以改善粘结剂的粘结性能。
14、可选地，所述至少双峰粒径分布包括第一粒径峰值和第二粒径峰值，所述第一粒径峰值小于所述第二粒径峰值，优选地，所述第一粒径峰值和第二粒径峰值之差的范围值为大于0nm，小于等于390nm，优选地，100nm至350nm；
15、和/或，所述至少双峰粒径分布包括第一粒径峰值，所述第一粒径峰值的范围值为大于等于10nm，小于150nm，优选地，大于等于50nm，小于150nm；
16、和/或，所述至少双峰粒径分布包括第二粒径峰值，所述第二粒径峰值的范围值为150nm至400nm。
17、第一粒径峰值和第二粒径峰值，采用粒度分析仪测试粘结剂的粒径分布，得到粒径分布图，在图中观察到包括两个粒径分布峰，一个粒径分布峰具有第一粒径峰值，另一个粒径分布峰具有第二粒径峰值。
18、峰值，即它的物理意义是占此粒径分布总体积50％的颗粒直径大于此值，另外占此粒径分布总体积50％的颗粒直径小于此值。dv50常用来表示粉体的中值粒径。
19、优选地，第一粒径峰值和第二粒径峰值之差的范围值为大于0nm，小于等于390nm，优选地，100nm至350nm；和/或，至少双峰粒径分布包括第一粒径峰值，第一粒径峰值的范围值为大于等于10nm，小于150nm，优选地，大于等于50nm，小于150nm；和/或，至少双峰粒径分布包括第二粒径峰值，第二粒径峰值的范围值为150nm至400nm。至少双峰粒径分布包括第一粒径峰值和第二粒径峰值，第一粒径峰值小于第二粒径峰值，第一粒径峰值和第二粒径峰值满足上述范围，也即粘结剂的粒径满足大粒径范围、小粒径范围，可以改善集流体与活性材料之间的粘结性。
20、可选地，所述粘结剂还包括第三粘性聚合物，所述第三粘性聚合物的dv50值为d3，满足d2＜d3，优选地，0nm＜(d3-d2)≤850nm，进一步优选地，250nm≤(d3-d2)≤650nm；
21、和/或，所述粘结剂还包括第三粘性聚合物，所述第三粘性聚合物的dv50值为d3，满足400nm＜d3≤1000nm，优选地，400nm＜d3≤800nm。
22、可以理解的是，在粘结剂的制备过程中，通过将第一粘性聚合物、第二粘性聚合物、第三粘性聚合物混合，以得到粘结剂，第一粘性聚合物、第二粘性聚合物、第三粘性聚合物具有不同的dv50，使得第一粘性聚合物、第二粘性聚合物、第三粘性聚合物混合后，得到的粘结剂具有至少三峰粒径分布。
23、并且，d1＜d2，优选地，0nm＜(d2-d1)≤390nm，进一步优选地，100nm≤(d2-d1)≤350nm；d2＜d3，优选地，0nm＜(d3-d2)≤850nm，进一步优选地，250nm≤(d3-d2)≤650nm，和/或，第三粘性聚合物的d3的范围值为400nm＜d3≤1000nm，优选地，400nm＜d3≤800nm。通过满足上述第一粘性聚合物的d1、第二粘性聚合物的d2、第三粘性聚合物的d3的关系，可以改善粘结剂的粘结性能，改善集流体与活性材料之间的粘结性。
24、也即粘结剂的粒径满足大粒径范围、中粒径范围、小粒径范围，可以改善集流体与活性材料之间的粘结性。
25、可选地，所述至少双峰粒径分布还包括第三粒径峰值，所述第三粒径峰值大于所述第二粒径峰值，优选地，所述第三粒径峰值和第二粒径峰值之差的范围值为大于0nm，小于等于850nm，优选地，250nm至650nm；
26、和/或，所述至少双峰粒径分布还包括第三粒径峰值，所述第三粒径峰值的范围值为大于400nm，小于等于1000nm，优选地，大于400nm，小于等于800nm。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种粘结剂，其特征在于，所述粘结剂具有至少双峰粒径分布。
2.如权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂包括第一粘性聚合物和第二粘性聚合物，定义所述第一粘性聚合物的Dv50值为D1，所述第二粘性聚合物的Dv50值为D2，满足D1＜D2，优选地，0nm＜(D2-D1)≤390nm，进一步优选地，100nm≤(D2-D1)≤350nm；
3.如权利要求1或2所述的粘结剂，其特征在于，所述至少双峰粒径分布包括第一粒径峰值和第二粒径峰值，所述第一粒径峰值小于所述第二粒径峰值，优选地，所述第一粒径峰值和第二粒径峰值之差的范围值为大于0nm，小于等于390nm，优选地，100nm至350nm；
4.如权利要求2所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂还包括第三粘性聚合物，所述第三粘性聚合物的Dv50值为D3，满足D2＜D3，优选地，0nm＜(D3-D2)≤850nm，进一步优选地，250nm≤(D3-D2)≤650nm；
5.如权利要求3所述的粘结剂，其特征在于，所述至少双峰粒径分布还包括第三粒径峰值，所述第三粒径峰值大于所述第二粒径峰值
6.如权利要求2或4所述的粘结剂，其特征在于，定义所述第一粘性聚合物的质量为m1，所述第二粘性聚合物的质量为m2，则满足m1/m2＝1/9至9，优选地，m1/m2＝1/3至3。
7.如权利要求6所述的粘结剂，其特征在于，定义所述第三粘性聚合物的质量为m3，则满足(m1+m2)/m3＝1/9至9，优选地，(m1+m2)/m3＝1/3至3。
8.如权利要求1至7中任一项所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂的玻璃化转变温度为-50℃至60℃，优选地，-40℃至30℃。
9.如权利要求1至8中任一项所述的粘结剂，其特征在于，粘性聚合物包括聚偏氟乙烯类聚合物、丙烯腈类聚合物、苯丙类聚合物、纯丙类聚合物、丁苯类聚合物中的至少一种，优选地，包括丁苯类聚合物和/或苯丙类聚合物。
10.如权利要求9所述的粘结剂，其特征在于，所述聚偏氟乙烯类聚合物的构成单体包括偏氟乙烯，或者还包括六氟丙烯、五氟丙烯、四氟丙烯、三氟丙烯、全氟丁烯、四氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、氟乙烯中的至少一种；
11.如权利要求9或10所述的粘结剂，其特征在于，所述聚偏氟乙烯类聚合物的构成单体包括偏氟乙烯和六氟丙烯，所述偏氟乙烯和所述六氟丙烯的摩尔比为1：(0.03至0.5)，优选地，1：(0.03至0.2)；
12.如权利要求1至11中任一项所述的粘结剂，其特征在于，粘性聚合物包括乳液类型。
13.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片沿厚度方向依次包括集流体、底涂层和负极涂层，所述底涂层包括如权利要求1至11中任一项所述的粘结剂。
14.如权利要求13所述的负极极片，其特征在于，所述底涂层的厚度范围值为1um至5um，优选1.5um至3um。
15.如权利要求13或14所述的负极极片，其特征在于，所述底涂层中所述粘结剂的质量占所述底涂层总质量的百分数为10％至70％，优选地，20％至50％。
16.如权利要求13至15中任一项所述的负极极片，其特征在于，所述底涂层包括导电剂、分散剂和所述粘结剂，所述导电剂、所述分散剂、所述粘结剂的质量比范围值为(30至80)：(1至10)：(10至70)。
17.如权利要求13至16中任一项所述的负极极片，其特征在于，所述负极涂层的孔隙率范围值为30％至70％，优选地，35％至60％。
18.一种如权利要求13至17中任一项所述的负极极片的制备方法，其特征在于，包括：
19.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求13至17中任一项所述的负极极片；
20.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求19所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种粘结剂，其特征在于，所述粘结剂具有至少双峰粒径分布。
2.如权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂包括第一粘性聚合物和第二粘性聚合物，定义所述第一粘性聚合物的dv50值为d1，所述第二粘性聚合物的dv50值为d2，满足d1＜d2，优选地，0nm＜(d2-d1)≤390nm，进一步优选地，100nm≤(d2-d1)≤350nm；
3.如权利要求1或2所述的粘结剂，其特征在于，所述至少双峰粒径分布包括第一粒径峰值和第二粒径峰值，所述第一粒径峰值小于所述第二粒径峰值，优选地，所述第一粒径峰值和第二粒径峰值之差的范围值为大于0nm，小于等于390nm，优选地，100nm至350nm；
4.如权利要求2所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂还包括第三粘性聚合物，所述第三粘性聚合物的dv50值为d3，满足d2＜d3，优选地，0nm＜(d3-d2)≤850nm，进一步优选地，250nm≤(d3-d2)≤650nm；
5.如权利要求3所述的粘结剂，其特征在于，所述至少双峰粒径分布还包括第三粒径峰值，所述第三粒径峰值大于所述第二粒径峰值，优选地，所述第三粒径峰值和第二粒径峰值之差的范围值为大于0nm，小于等于850nm，优选地，250nm至650nm；
6.如权利要求2或4所述的粘结剂，其特征在于，定义所述第一粘性聚合物的质量为m1，所述第二粘性聚合物的质量为m2，则满足m1/m2＝1/9至9，优选地，m1/m2＝1/3至3。
7.如权利要求6所述的粘结剂，其特征在于，定义所述第三粘性聚合物的质量为m3，则满足(m1+m2)/m3＝1/9至9，优选地，(m1+m2)/m3＝1/3至3。
8.如权利要求1至7中任一项所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂的玻璃化转变温度为-50℃至60℃，优选地，-40℃至30℃。
9.如权利要求1至8中任一项所述的粘结剂，其特征在于，粘性聚合物包括聚偏氟乙烯类聚合物、丙烯腈...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，周益，张明，
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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