[发明专利]改性粘结剂及其制备方法、极片和锂离子电池

权利要求书

1.一种改性粘结剂，其特征在于，所述改性粘结剂为聚合物，包括重复单元A、重复单元B和重复单元C，所述重复单元A的结构式为，所述重复单元B的结构式为，所述重复单元C的结构式为；

所述改性粘结剂的重均分子量M_w为70万≤M_w≤90万，分子量分布PDI为1.27≤PDI≤2.25，所述改性粘结剂通过将锂盐与丙烯酸、丙烯腈共聚而制备得到，所述锂盐的结构式为，所述锂盐的质量占所述锂盐、所述丙烯酸和所述丙烯腈总质量的百分比x为2%≤x≤10%，所述丙烯酸的质量占所述丙烯酸和所述丙烯腈总质量的百分比y为60%≤y≤70%。

2.根据权利要求1所述的改性粘结剂，其特征在于，在所述改性粘结剂中，所述重复单元A、所述重复单元B及所述重复单元C的重复单元数分别为m、n及I，且满足如下条件：m:n:Ι为（7~10）:（5~7）:1。

3.根据权利要求1~2任一项所述的改性粘结剂，其特征在于，所述改性粘结剂的数均分子量M_n为40万≤M_n≤55万。

4.一种改性粘结剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将锂盐与丙烯酸、丙烯腈共聚，制备改性粘结剂；

其中，所述锂盐的结构式为，所述锂盐的质量占所述锂盐、所述丙烯酸和所述丙烯腈总质量的百分比x为2%≤x≤10%，所述丙烯酸的质量占所述丙烯酸和所述丙烯腈总质量的百分比y为60%≤y≤70%，所述改性粘结剂的重均分子量M_w为70万≤M_w≤90万，分子量分布PDI为1.27≤PDI≤2.25。

5.根据权利要求4所述的改性粘结剂的制备方法，其特征在于，采用自由基悬浮聚合的方式进行共聚。

6.根据权利要求4或5所述的改性粘结剂的制备方法，其特征在于，在共聚的过程中，还加入了水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂、油溶性引发剂和分散剂。

7.根据权利要求4所述的改性粘结剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述丙烯酸、所述丙烯腈和部分所述锂盐进行聚合反应；

再向反应体系中加入剩余所述锂盐继续聚合，制备所述改性粘结剂。

8.根据权利要求7所述的改性粘结剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下条件中的任一个或几个：

（1）将所述丙烯酸、所述丙烯腈和部分所述锂盐进行聚合反应的步骤中，第一反应温度T1为40℃≤T1≤60℃，第一反应时间t1为1h≤t1≤3h；

（2）加入剩余所述锂盐继续聚合的步骤中，第二反应温度T2为40℃≤T2≤60℃，第二反应时间t2为1h≤t2≤1.5h；

（3）部分所述锂盐占所述锂盐总质量的百分比z为75%≤z≤85%。

9.根据权利要求4所述的改性粘结剂的制备方法，其特征在于，所述锂盐通过如下步骤制备：

先将羧基苯磺酰胺中的羧基进行酯化反应，再与对苯乙烯磺酰氯在碱性条件下反应，反应结束后，加入氢氧化锂中和、水解，制备所述锂盐。

10.一种极片，其特征在于，包括集流体和设置在集流体至少一个表面的活性层，活性层包括活性物质和粘结剂，所述粘结剂为权利要求1~3任一项的改性粘结剂或通过权利要求4~9任一项所述的改性粘结剂的制备方法制备的改性粘结剂。

11.根据权利要求10所述的极片，其特征在于，在所述活性层中，所述粘结剂的质量百分比w为2%≤w≤3%。

12.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片及设置在所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜，所述正极极片和所述负极极片中的一个为权利要求10或11所述的极片。