导电胶液、负极浆料、负极及二次电池的制作方法

本发明涉及电池，具体涉及一种导电胶液、负极浆料、负极及二次电池。

背景技术：

1、常见的锂离子电池负极浆料体系主要为由石墨+导电剂+增稠剂羧甲基纤维素钠(cmc)+粘结剂丁苯橡胶(sbr)组成的水性浆料。但是该体系为解决石墨疏水性的分散问题，需要添加高量的粘结剂和增稠剂，增加了电池的制备成本，此外羧甲基纤维素钠+丁苯橡胶制备的极片柔韧性较低，导致电池在充放电过程中极片出现褶皱、断裂等问题，从而使电池性能下降，容量降低；在循环充放电过程中，极片容易出现形变，导致电池容量快速衰减，从而使电池的循环寿命缩短。

2、cn116082963a中公开了一种锂电池用胶黏剂，该专利将三元乙丙橡胶引入到电池装配体系中，改善了铝塑膜的耐电液性能。但是该粘结剂的高粘结剂比例、高电绝缘性能显然不适用于电池极片涂布工艺。可见，开发一种粘结剂占比低、高电导率、高压实、高剥离强度的导电胶液，仍然具有广泛的市场需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种导电胶液、负极浆料、负极及二次电池，所述的导电胶液有利于提高的柔韧性，有效的改善极片出现褶皱、断裂、掉粉、破损、毛刺等问题，有利于提高极片的利用率，所述的导电胶液具有优异的稳定性，且本发明的导电胶液成本低。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种导电胶液，包括以下重量份的组分：11.5～13.5份三元乙丙橡胶、1～1.5份聚甲基丙烯酸甲酯、1～1.5份气相二氧化硅、1～1.5份羟基硅油、4～8份导电剂、76～80份溶剂。

4、本发明创造性的将三元乙丙橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、气相二氧化硅、羟基硅油、导电剂、溶剂按照上述特定的重量份进行组合，在各成分的共同作用下，有利于提高极片的柔韧性，有效的改善极片出现褶皱、断裂、掉粉、破损、毛刺等问题，有利于提高极片的利用率，所述的导电胶液具有优异的稳定性，且本发明的导电胶液成本低。

5、作为本发明的优选实施方案，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和乙叉降冰片烯的三元共聚物，本发明采用乙烯、丙烯和乙叉降冰片烯合成的三元乙丙橡胶，能够更进一步的提高极片的柔韧性，改善极片出现褶皱、断裂、掉粉、破损、毛刺等问题。

6、作为本发明的优选实施方案，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ml(1+4)125℃为51～78，乙烯含量为57.5～67％，乙叉降冰片烯含量为4.2～5.0％，本发明的发明人研究发现，极片的柔韧性和稳定性与三元乙丙橡胶的门尼粘度、乙烯含量，乙叉降冰片烯含量具有关系，本发明通过控制三元乙丙橡胶的门尼粘度、乙烯含量，乙叉降冰片烯含量，各原料之间的配伍性、相容性更好。

7、作为本发明的优选实施方案，所述聚甲基丙烯酸甲酯在230℃、3.8kg条件下的的熔体质量流动速率≤4g/10min，测试标准为astm d1238，本发明选择低粘的聚丙烯丙烯酸甲酯，有利于改善极片的柔韧性和稳定性。

8、作为本发明的优选实施方案，所述聚甲基丙烯酸甲酯在230℃、3.8kg条件下的的熔体质量流动速率为1.8～4g/10min。

9、作为本发明的优选实施方案，所述导电剂为炭黑、碳纳米管、乙炔黑、石墨烯中的至少一种。

10、作为本发明的优选实施方案，所述溶剂为脱芳烃溶剂，所述溶剂为道达尔ketruld20、道达尔ketruld30、道达尔ketruld60、道达尔ketruld100、道达尔ketruld85中的至少一种。

11、本发明还提供了一种负极浆料，包括以下重量份的组分：55～65份负极活性材料、15～20份导电胶液、20～25份溶剂；

12、所述导电胶液为上述所述的导电胶液。

13、作为本发明的优选实施方案，所述负极活性材料为硬碳、石墨、软碳中的至少一种；

14、所述溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮中的至少一种。

15、其中，本发明所述的导电液体的制备方法为：将三元乙丙橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、气相二氧化硅、羟基硅油、导电剂、溶剂加入到反应釜中，在80～90℃下搅拌均匀，得到导电胶液。

16、本发明还提供了一种负极，制备原料包括上述所述的负极浆料。

17、本发明还提供了一种二次电池，包括上述所述的负极。

18、作为本发明的优选实施方案，所述二次电池还包括正极、电解液和隔膜，正极极片和负极极片分别设置在隔膜两侧，按照正极、隔膜和负极的顺序放置，正极和负极相互卷绕形成电芯；在电芯中注入电解液形成二次电池。

19、作为本发明的优选实施方案，二次电池可包括外包装，该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。

20、作为本发明的优选实施方案，二次电池的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。二次电池的外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，作为塑料，可列举出聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等。

21、本发明对二次电池的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。

22、本申请一实施方式提供了一种用电装置，包括上述所述的二次电池。

23、示例性的，上述用电装置可以包括移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不局限于此。

24、本发明的有益效果在于：(1)本发明的导电胶液在各成分的共同作用下，有利于提高极片的柔韧性，有效的改善极片出现褶皱、断裂、掉粉、破损、毛刺等问题，有利于提高极片的利用率，所述的导电胶液具有优异的稳定性，且本发明的导电胶液成本低；(2)本发明的导电胶液的粘结剂含量低，有利于提高负极活性材料的比例，进一步提高电池容量。

技术特征：

1.一种导电胶液，其特征在于，包括以下重量份的组分：11.5～13.5份三元乙丙橡胶、1～1.5份聚甲基丙烯酸甲酯、1～1.5份气相二氧化硅、1～1.5份羟基硅油、4～8份导电剂、76～80份溶剂。

2.根据权利要求1所述的导电胶液，其特征在于，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和乙叉降冰片烯的三元共聚物。

3.根据权利要求1所述的导电胶液，其特征在于，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ml(1+4)125℃为51～78，乙烯含量为57.5～67％，乙叉降冰片烯含量为4.2～5.0％。

4.根据权利要求1所述的导电胶液，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯在230℃、3.8kg条件下的的熔体质量流动速率≤4g/10min。

5.根据权利要求1所述的导电胶液，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯在230℃、3.8kg条件下的的熔体质量流动速率为1.8～4g/10min。

6.根据权利要求1所述的导电胶液，其特征在于，所述导电剂为炭黑、碳纳米管、乙炔黑、石墨烯中的至少一种；

7.一种负极浆料，其特征在于，包括以下重量份的组分：55～65份负极活性材料、15～20份导电胶液、20～25份溶剂；

8.根据权利要求7所述的负极浆料，其特征在于，所述负极活性材料为硬碳、石墨、软碳中的至少一种；

9.一种负极，其特征在于，制备原料包括权利要求7～8任一所述的负极浆料。

10.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求9所述的负极。

技术总结本发明公开了一种导电胶液、负极浆料、负极及二次电池，属于电池技术领域，所述的导电胶液，包括以下重量份的组分：11.5～13.5份三元乙丙橡胶、1～1.5份聚甲基丙烯酸甲酯、1～1.5份气相二氧化硅、1～1.5份羟基硅油、4～8份导电剂、76～80份溶剂。本发明的导电胶液在各成分的共同作用下，有利于提高极片的柔韧性，有效的改善极片出现褶皱、断裂、掉粉、破损、毛刺等问题，有利于提高极片的利用率，所述的导电胶液具有优异的稳定性，且本发明的导电胶液成本低。技术研发人员：陈锦军,薛建军,李正,赵靖洋,李大华,潘源,韦兰勇受保护的技术使用者：柳州鹏辉能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15