[发明专利]一种锂离子电池粘结剂

说明书

本发明提供一种锂离子电极材料的粘结剂，公开了一种聚碳酸酯粘结剂，以及利用所述的粘结剂制备的电极片和电化学装置。本发明所属的粘结剂相比于现有技术中的粘结剂(比如PVDF)，粘结剂性力强、电化学稳定性好、绿色环保以及低毒性，特别适用于以硅为负极的锂离子电池，可以显著提高锂离子电池的电池容量，改善电池的循环稳定性，以及提高电池的库伦效率。因此所属的电极材料粘结剂具有较高的性价比和较好的市场潜力。步骤简单、操作方便、实用性强。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，特别涉及一种锂离子电池粘结剂。

背景技术

目前，锂离子电池是动力和数码类产品的首选电源体系。在锂离子电池中，粘结剂是将活性材料和导电添加剂粘结到集流体上，形成电子导路，保证电池正常运行的高分子材料。在充放电过程中，粘结剂有效地维持电极结构完整，确保电极材料能够可重复的嵌脱锂。所以，粘结剂是锂离子电池正常运行的一个至关重要的因素。现在用于锂离子电池电极材料的粘结剂主要有：羟甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸(PAA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等。但是这些粘结剂与电解液(主要是碳酸酯)成分不同，降低了与电极材料和SEI膜的兼容性。聚碳酸酯是一种具有生物可降解性和低毒性的新型聚合物，且其分子结构与目前电解液的成分类似，有助于在电极表面形成更稳定的SEI膜，提高电池的电化学性能。

发明内容

为了克服上述不足，本发明的目的是提供绿色环保以及低毒性，可显著地提高锂离子电池电化学性能的一种锂离子电极材料粘结剂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

聚碳酸酯作为锂离子电池电极材料粘结剂的应用。

优选的，所述聚碳酸酯是指分子链中含有碳酸酯的一类聚合物。

优选的，所述聚碳酸酯的数均分子量为0.3万～150万。

优选的，所述聚碳酸酯包括：聚三亚甲基碳酸酯、聚碳酸丙烯酯、聚亚乙基碳酸酯、聚乙烯基碳酸乙烯酯、聚烯丙基二甘醇二碳酸酯的均聚物或者共聚物。

本发明还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池的粘结剂为聚碳酸酯。

优选的，所述锂离子电池包括：正极、负极以及位于正极和负极之间的隔离膜和电解质，所述正极材料或负极材料中含有聚碳酸酯粘结剂。

优选的，所述锂离子电池的电极浆液由如下原料组成：粘结剂，NMP(N-甲基吡咯烷酮)、电极活性材料和导电添加剂。

优选的，所述粘结剂、电极活性材料和导电添加剂的质量比为：122～244：305：61～183。本发明中EC为碳酸乙烯酯、DEC碳酸二乙酯，所述电解质为导电盐摩尔浓度为1M(mol/L)，EC/DEC体积比为1:1的混合溶液电解液，EC/DEC混合溶液电解液为市售的EC+DMC电解液，其中，导电盐可为LiPF₆、LiClO₄或LiBF₄等。本发明的有益效果

1)本发明所使用的聚碳酸酯粘结剂具有绿色环保以及低毒性的特点。

2)本发明所属的粘结剂相比于现有技术中的粘结剂(比如PVDF)，粘结剂性力强、电化学稳定性好、绿色环保以及低毒性，特别适用于以硅为负极的锂离子电池，可以显著提高锂离子电池的电池容量，改善电池的循环稳定性，以及提高电池的库伦效率。因此所属的电极材料粘结剂具有较高的性价比和较好的市场潜力。

3)本发明制备方法简单、实用性强，易于推广。

附图说明

图1为实施例1与对比例1相应半电池的循环性能对比。

具体实施方式