[发明专利]一种粘结剂，使用该粘结剂的电极极片及二次电池

说明书

本申请涉及一种粘结剂，粘结剂中含有共聚物，共聚物由单体I、单体II、单体III和单体IV聚合而获得。将该粘结剂用于负极活性物质为硅碳复合材料的二次电池中，能够有效抑制硅基材料的膨胀，同时提升电池的循环性能。

本申请是申请日为2017年12月22日，申请号为201711407463.X，发明名称为“一种粘结剂，使用该粘结剂的电极极片及二次电池”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种粘结剂，使用该粘结剂的电极极片，以及含有使用该粘结剂的电极极片的二次电池。

背景技术

二次电池，尤其是锂离子电池具有高容量、长循环、无记忆效应、自放电少、使用温度范围宽、高倍率性等性能，已经被广泛的应用到手机、电脑、电动自行车和电动汽车等领域。电池在使用过程中，由于锂离子在正负极片间进行嵌入脱出，正负极极片会发生体积膨胀，影响锂离子电池的性能。目前，如何有效降低极片膨胀、抑制反弹是研究的重点之一。

在负极膜片中，含有作为负极活性物质的石墨、硅材料，以及粘结剂。硅基材料具有的高容量、循环性能好和倍率性好等优点，越来越受到重视。但是在充放电过程中体积膨胀较大，影响电池性能，使其应用受到限制。为了抑制硅基材料的膨胀，可通过对粘结剂进行结构设计及改性，起到抑制膨胀的作用。理想的粘结剂应具有有效的粘接性能及强大的高分子结构所拥有的内聚力，能够很好的抑制负极材料的膨胀。但是，现有的粘结剂如丁苯橡胶、聚偏氟乙烯(PVDF)、羧甲基纤维素(CMC)等，均不能很好地抑制硅基材料的膨胀。

因此，制备一种用量少、粘结力强并能有效抑制极片膨胀，特别是硅基材料膨胀的粘结剂不仅是未来的发展趋势，更是市场的迫切需求。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本申请的首要目的在于提供一种用于二次电池的粘结剂。

本申请的第二目的在于提供使用所述粘结剂的电极极片。

本申请的第三目的在于提供含有使用该粘结剂的电极极片的二次电池。

为实现上述目的，本申请的技术方案如下：

本申请提供了一种粘结剂，所述粘结剂中含有共聚物，所述共聚物由单体I、单体II、单体III和单体IV聚合而获得，

所述单体I的结构式如式I所示：

其中，R₁₁选自氢或碳原子数为1～5的烷基；M为氢或碱金属阳离子。所述单体II的结构式如式II所示：

R₂₁-CH＝CH-CN

(II)

其中，R₂₁选自氢或碳原子数为1～5的烷基；

所述单体III的结构式如式III所示：

其中，R₃₁选自氢或碳原子数为1～5的烷基；m为5～1000的整数。

所述单体IV的结构式如式IV所示：

OCN-R₄₁-NCO

(IV)

其中，R₄₁选自碳原子数为1～20的直链或支链亚烷基、碳原子数为3～20的环状亚烷基、碳原子数为6～26的亚芳基、碳原子数为6～26的亚芳亚烷基。

优选地，所述单体IV中，R₄₁选自式A1至式A7所示的结构：