粘结剂组合物、浆料组合物、电极和二次电池的制作方法

本申请涉及新能源，具体涉及一种二次电池电极用粘结剂组合物、二次电池电极用浆料组合物、二次电池用电极以及二次电池。

背景技术：

1、粘结剂是二次电池极片重要的组成材料之一，是将电极片中活性物质和导电剂粘附在电极集流体上的高分子化合物，具有增强活性材料、导电剂和集流体间接触性以及稳定极片结构的作用，是锂离子电池材料中技术含量较高的附加材料。研究表明，虽然粘结剂在电极片中用量较少，但粘结剂性能的优劣直接影响电池的容量、寿命及性。

2、最早被商业化的锂离子电池用粘结剂如聚偏氟乙烯，存在以下缺点：a：电子和离子电导性差；b：易被电解液溶胀，导致活性物质在集流体上附着性变差；c：机械性能与弹性不理想；d：容易和金属锂形成碳化锂，影响电池的使用寿命和性能；e：储存及使用时对环境的湿度要求高。

3、随着锂离子电池产业的不断发展，对粘结剂的性能要求也在不断提高。新型结构的锂离子电池需要粘结剂具有优异的力学性能。动力型锂离子电池由于其放电功率大，需要粘结剂在具有良好粘结性的同时还应具有较好的电子和离子电导性。高能量密度型锂离子电池会使用高比容量的正负极活性物质，而这些材料在脱嵌锂的过程中体积变化大，为了维持电极结构的稳定性，则需要粘结剂具有良好的弹性来缓冲上述体积效应。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、在上述现有的粘结剂组合物中，难以使电极的粘结性和柔软性两者兼顾。因此，有时不能使具有使用该粘结剂组合物所制造的电极的二次电池充分地发挥优异的电池特性。

3、因此，本发明的目的在于提供能够形成均质且稳定性良好的电极用浆料，且能够确保电极的粘结性和柔软性，使二次电池发挥优异的iv电阻和高温保存特性的二次电池电极用粘结剂组合物和二次电池电极用浆料组合物。

4、此外，本发明的目的在于提供粘结性和柔软性两者兼顾的二次电池用电极以及具有该二次电池用电极的二次电池。

5、用于解决问题的方案

6、本发明人为了解决上述全部或部分技术问题，进行了深入研究。然后，本发明人发现，通过使用包含聚合物和氰基三唑化合物的粘结剂组合物，能够形成均质且稳定性良好的电极用浆料，且能够确保电极的粘结性和柔软性，使二次电池发挥优异的iv电阻和高温保存特性的二次电池电极用粘结剂组合物和二次电池电极用浆料组合物，完成了本申请。

7、即，本申请以有利地解决上述全部或部分技术问题为目的，本申请的二次电池电极用粘结剂组合物的特征在于，其包含聚合物和氰基三唑化合物，相对于聚合物100质量份，氰基三唑化合物的含量为5～40质量份。如果以这样的方式，氰基三唑化合物能够抑制聚合物在n-甲基吡咯烷酮(nmp)中的凝胶，则能够制备稳定性优异的浆料组合物。此外，如果使用包含该粘结剂组合物的浆料组合物，则能够形成粘结性和柔软性的电极。

8、此外，本申请以有利地解决上述全部或部分技术问题为目的，本申请的二次电池用电极的特征在于，具有使用上述的二次电池电极用浆料组合物而形成的电极复合材料层。像这样具有使用上述浆料组合物而得到的粘结性和柔软性的电极，能够使二次电池发挥优异的iv电阻和高温保存特性。

9、而且，本申请以有利地解决上述全部或部分技术问题为目的，本申请的二次电池用正极的特征在于，具有使用二次电池电极用浆料组合物而形成的正极复合材料层，上述正极复合材料层的密度为2.2g/cm3以上。像这样具有使用上述浆料组合物而得到的且密度为2.5g/cm3以上的正极复合材料层的正极，能够形成粘结性和柔软性的电极，从而能够使该二次电池发挥优异的iv电阻和高温保存特性。

10、另外，在本申请中，电极复合材料层的“密度”能够使用每单位面积的电极复合材料层的质量和厚度而算出。

11、此外，本申请以有利地解决上述全部或部分技术问题为目的，本申请的二次电池的特征在于，其具有上述的二次电池用电极或上述的二次电池用正极。像这样具有上述电极中任一种的二次电池具有优异的iv电阻和高温保存特性。

12、进而，本申请以有利地解决上述全部或部分技术问题为目的，本申请的二次电池用电极的制造方法的特征在于，其包含以下工序：将上述二次电池电极用浆料组合物涂敷在集流体上的工序，将涂敷于上述集流体上的上述二次电池电极用浆料组合物进行干燥、在上述集流体上形成压制前电极复合材料层的工序，将上述压制前电极复合材料层进行压制、得到压制后电极复合材料层的工序，将上述压制前电极复合层进行压制的温度为20℃以上且40℃以下。如果采用使用了上述浆料组合物的上述步骤，则能够良好地制造粘结性和柔软性优异的电极，从而能够使该二次电池发挥优异的iv电阻和高温保存特性。

13、技术效果

14、根据本申请，能够提供一种二次电池电极用粘结剂组合物，其能够确保二次电池电极用浆料组合物优异的稳定性，其能够形成粘结性和柔软性良好的电极，使二次电池发挥优异的iv电阻和高温保存特性。

15、此外，根据本申请，能够提供一种二次电池电极用浆料组合物，其稳定性优异，其能够形成粘结性和柔软性良好的电极，使二次电池发挥优异的iv电阻和高温保存特性。

16、此外，根据本申请，能够提供所述的二次电池电极用粘结剂组合物或二次电池电极用浆料组合物在制备二次电池用电极或二次电池中的应用，能够形成粘结性和柔软性良好的电极，使二次电池发挥优异的iv电阻和高温保存特性。

17、进而，根据本申请，能够提供一种二次电池用电极及其制造方法，该二次电池用电极粘结性和柔软性良好，并且能够使二次电池发挥优异的iv电阻和高温保存特性。

18、而且，根据本申请，能够提供具有优异iv电阻和高温保存特性的二次电池。

技术特征：

1.一种二次电池电极用粘结剂组合物，其特征在于：所述粘结剂组合物包含作为粘结材料的聚合物和氰基三唑化合物，所述氰基三唑化合物的含量为所述聚合物的5～40wt％。

2.根据权利要求1所述的二次电池电极用粘结剂组合物，其特征在于：所述氰基三唑化合物包括式1所示化合物，

3.根据权利要求2所述的二次电池电极用粘结剂组合物，其特征在于：所述r3选自ph、2-f-ph、3-f-ph、4-f-ph、2-cl-ph、3-cl-ph、4-cl-ph、4-br-ph、3-cf3-ph、4-cf3-ph、2-ome-ph、3-ome-ph、4-ome-ph、2-ocf3-ph、4-ocf3-ph、2-cn-ph、3-cn-ph、4-cn-ph、2-c(o)me-ph、1，1’-联苯基-2-基、3，4-二f-ph、3，5-二f-ph、2-f-4-cl-ph、3-f-4-cl-ph、2-cl-4-f-ph、3-cl-4-f-ph、2，4-二cl-ph、2-cf3-4-f-ph、2-cf3-5-f-ph、2-cn-4-f-ph、2-f-3-cn-ph、2-f-5-cn-ph、2-cn-4-f-ph、2-ome-4-f-ph、2-ome-5-f-ph、2-cl-4-ome-ph、2-ome-5-cl-ph、2-ome-4-ome-ph、2-ome-5-ome-ph、3-me-4-cf3-ph、2-cf3-4-f-ph、2-cf3-4-ome-ph、2-ome-5-ocf3-ph、2,4,5-三f-ph、2-cl-4,5-二f-ph、2,6-二cl-ph、2-cf3-ph、2-cl-4-cf3-ph、2,4-二f-ph、4-乙炔基-ph、吡啶基、吡啶-4-基、2-f-吡啶-3-基、6-f-吡啶-3-基、2-f-吡啶-4-基、3-f-吡啶-4-基、2-cl-吡啶-3-基、2-cl-吡啶-4-基、2-cf3-吡啶-4-基、3-c1-吡啶-4-基、3-cf3-吡啶-4-基、2-cf3-吡啶-3-基或4-cf3-吡啶-3-基；

4.根据权利要求1所述的二次电池电极用粘结剂组合物，其特征在于：所述氰基三唑化合物包括式1-1～1-12中的至少一种，

5.根据权利要求1所述的二次电池电极用粘结剂组合物，其特征在于：所述氰基三唑化合物的含量为所述聚合物的5～35wt％，优选为8～30wt％，更优选为10～25wt％。

6.根据权利要求1所述的二次电池电极用粘结剂组合物，其特征在于：所述聚合物的单体单元包括丙烯酸酯单体单元、芳香族乙烯基单体单元、含腈基单体单元中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的二次电池电极用粘结剂组合物，其特征在于：形成所述丙烯酸酯单体单元的单体包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯中的至少一种，优选包括丙烯酸正丁酯；

8.根据权利要求1所述的二次电池电极用粘结剂组合物，其特征在于：所述粘结剂组合物还包含塑化剂，所述塑化剂的含量为所述聚合物的5～20wt％，优选为5～15wt％，更优选为10～15wt％；

9.根据权利要求8所述的二次电池电极用粘结剂组合物，其特征在于：所述脂肪酸酯系塑化剂包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二2-乙基己酯、己二酸二丁酯、癸二酸二2-乙基己酯、马来酸二丁酯、肉豆蔻酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、硬脂酸丁酯、异硬脂酸异丙酯、月桂酸己酯、乳酸十六烷基酯、乳酸十四烷基酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯、肉豆蔻酸辛基十二烷基酯、油酸辛基十二烷基酯、二甲基辛酸己基癸酯、2-乙基己酸十六烷基酯、2-乙基己酸异十六烷基酯、2-乙基己酸硬脂酯、琥珀酸二辛酯、二辛酸丙二醇酯、二癸酸丙二醇酯、二异硬脂酸丙二醇酯、单辛酸甘油酯、三辛酸甘油酯、三-2-乙基己酸甘油酯、三癸酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、三异硬脂酸甘油酯、三油酸甘油酯、三-2-乙基己酸三羟甲基丙烷酯中的至少一种。

10.一种二次电池电极用浆料组合物，其特征在于：包含电极活性物质和权利要求1～9任一项所述的二次电池电极用粘结剂组合物；

11.权利要求1～9任一项所述的二次电池电极用粘结剂组合物或权利要求10所述的二次电池电极用浆料组合物在制备二次电池用电极或二次电池中的应用。

12.一种二次电池用电极，包括集流体，其特征在于：还包括形成在集流体上的、使用权利要求10所述的二次电池电极用浆料组合物形成的电极复合材料层；

13.一种二次电池用电极的制造方法，其特征在于，包括：

14.一种二次电池，包括正极、负极、电解液和隔膜，其特征在于：所述正极、负极中的至少一者为权利要求12所述的二次电池用电极。

15.根据权利要求14所述的二次电池，其特征在于：所述二次电池的电解液包括溶剂、六氟磷酸锂和添加剂，所述添加剂包括己二腈、乙二醇双(丙腈)醚和二氟磷酸锂；

技术总结本申请的目的在于提供一种二次电池电极用粘结剂组合物、浆料组合物、电极和二次电池。所述二次电池电极用粘结剂组合物包含作为粘结材料的聚合物和氰基三唑化合物，所述氰基三唑化合物的含量为所述聚合物的5～40wt％。所述的粘结剂组合物能够形成均质且稳定性良好的浆料组合物，且能够确保电极的粘结性和柔软性良好，使二次电池发挥优异的IV电阻和高温保存特性。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：上海百公里新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5