粘结剂、包含该粘结剂的负极极片、二次电池和电池包的制作方法

本申请涉及电化学，尤其涉及一种粘结剂、包含该粘结剂的负极极片、二次电池和电池包。

背景技术：

1、二次电池(例如锂离子电池)具有能量密度大、自放电小、重量轻等优点，因此被广泛应用于储能设备等领域中。

2、负极极片作为二次电池的主要结构部分，对二次电池的性能起到重要作用。随着人们对二次电池性能要求的提高，例如，对风力发电储能场景下或者太阳能发电储能场景下二次电池性能要求的提高，如何提高负极极片的剥离强度和柔韧性，以进一步提高二次电池的循环性能，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请公开了一种粘结剂、包含该粘结剂的负极极片、二次电池和电池包，以提高二次电池的循环性能。

2、第一个方面，本申请提供了一种粘结剂，所述粘结剂包括由丙烯酸、丙烯腈和丙烯酰胺聚合形成的共聚物；

3、所述粘结剂中还包含锂元素和铜元素，其中，所述锂元素与所述铜元素的摩尔比为1～5∶1。

4、在本申请的一些实施方案中，所述锂元素与所述铜元素的摩尔比为2～3∶1。

5、在本申请的一些实施方案中，基于所述共聚物的总质量，所述丙烯酸的质量百分含量为40％～60％，所述丙烯腈的质量百分含量为30％～50％，所述丙烯酰胺的质量百分含量为2％～10％。

6、在本申请的一些实施方案中，所述粘结剂为丙烯酸锂铜盐聚合物。

7、第二个方面，本申请提供一种如第一个方面所述的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

8、将丙烯酸、丙烯腈和丙烯酰胺经聚合后得到反应产物；

9、将第一溶液加入到所述反应产物中，经中和后得到所述粘结剂；

10、或者，将丙烯酸、丙烯腈和丙烯酰胺与所述第一溶液混合，经聚合后得到所述粘结剂；

11、其中，所述第一溶液中包括第一溶剂和第二溶剂，所述第一溶剂包括含锂的碱和/或盐，所述第二溶剂包括含铜的碱和/或盐，所述第一溶液中锂元素与铜元素的摩尔比为1～5∶1。

12、在本申请的一些实施方案中，所述第一溶液中锂元素与铜元素的摩尔比为2～3∶1。

13、在本申请的一些实施方案中，所述第一溶剂包括氢氧化锂、碳酸锂中的至少一种，所述第二溶剂包括氢氧化铜、碳酸铜中的至少一种。

14、第三个方面，本申请提供一种负极极片，包括负极集流体，所述负极集流体的至少一面具有负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料以及粘结剂，所述负极活性材料包括碳材料，其中，所述粘结剂为第一方面所述的粘结剂，或者，所述粘结剂由第二方面所述的粘结剂的制备方法制得。

15、在本申请的一些实施方案中，所述碳材料包括人造石墨、天然石墨和硬碳中的至少一种。

16、在本申请的一些实施方案中，所述负极极片的剥离强度不低于8n/m，柔韧性值不高于425mn。

17、第四个方面，本申请提供一种二次电池，包括第三方面所述的负极极片。

18、第五个方面，本申请提供一种电池包，包括箱体和至少一个第四方面所述的二次电池，所述二次电池收容于所述箱体中。

19、第六个方面，本申请提供一种用电设备，包括第四方面所述的二次电池或第五方面所述的电池包。

20、与现有技术相比，本申请至少具有如下有益效果：

21、本申请提供了一种粘结剂、包含该粘结剂的负极极片、二次电池和电池包，粘结剂包括由丙烯酸、丙烯腈和丙烯酰胺聚合形成的共聚物，粘结剂中还包含锂元素和铜元素，锂元素与铜元素的摩尔比为1～5∶1。本申请的粘结剂中包括锂元素和铜元素，并通过调控锂元素与铜元素的摩尔比在本申请范围内，能够形成丙烯酸锂铜盐聚合物，该丙烯酸锂铜盐聚合物中，一个锂离子能够与共聚物中的一个羧基键合形成一维结构，一个铜离子能够与共聚物中的两个羧基键合形成三维交联结构，通过上述一维结构和三维交联结构的共同作用，能够有效分散和粘结负极活性材料，从而提高负极极片的剥离强度和柔韧性，进而提高二次电池的循环性能。

技术特征：

1.一种粘结剂，其特征在于，所述粘结剂包括由丙烯酸、丙烯腈和丙烯酰胺聚合形成的共聚物；

2.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述锂元素与所述铜元素的摩尔比为2～3∶1。

3.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，基于所述共聚物的总质量，所述丙烯酸的质量百分含量为40％～60％，所述丙烯腈的质量百分含量为30％～50％，所述丙烯酰胺的质量百分含量为2％～10％。

4.根据权利要求1～3任一项所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂为丙烯酸锂铜盐聚合物。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液中锂元素与铜元素的摩尔比为2～3∶1。

7.根据权利要求5～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂包括氢氧化锂、碳酸锂中的至少一种，所述第二溶剂包括氢氧化铜、碳酸铜中的至少一种。

8.一种负极极片，其特征在于，包括负极集流体，所述负极集流体的至少一面具有负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料以及粘结剂，所述负极活性材料包括碳材料；

9.根据权利要求8所述的负极极片，其特征在于，所述碳材料包括人造石墨、天然石墨和硬碳中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片的剥离强度不低于8n/m，柔韧性值不高于425mn。

11.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求8～10任一项所述的负极极片。

12.一种电池包，其特征在于，包括箱体和至少一个权利要求11所述的二次电池，所述二次电池收容于所述箱体中。

13.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求11所述的二次电池或权利要求12所述的电池包。

技术总结本申请提供了一种粘结剂、包含该粘结剂的负极极片、二次电池和电池包，其中粘结剂包括由丙烯酸、丙烯腈和丙烯酰胺聚合形成的共聚物；粘结剂中还包含锂元素和铜元素，锂元素与铜元素的摩尔比为1～5∶1。技术研发人员：曾朝智,廖林萍,黄志国,龙海受保护的技术使用者：厦门海辰储能科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4