一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂及应用的制作方法

本发明属于锂离子电池，具体涉及一种适用于锂离子阴极极片边缘绝缘层涂覆的新型粘结剂及应用。

背景技术：

1、锂离子电池是一种高新技术产品，具有体积小、容量大、可反复充放电使用等诸多特点，已广泛应用在数码产品、动力汽车、风光储能等相关领域。随着锂离子电池研究的不断深入，高电压、高容量的需求不断在提升，同时对锂电池安全性能的关注也日益增强。锂电池作为一种清洁能源，也获得了国家政府的高度关注，近年来随着锂电池汽车的不断发展，对锂电池安全性的要求也越来越高。锂离子电池主要结构由阴极极片、阳极极片、隔膜以及电解液组成，在阴极极片加工过程中，需要对阴极极片的边缘进行切割加工，这个过程会不可避免地会产生铝箔边缘“漏白”、毛刺、熔瘤等缺陷，这些缺陷的存在容易导致正负极发生短路或者微电流自放电，对锂电池自身的安全性有很大隐患。目前应用在锂电池阴极边缘涂敷的粘结剂一般都是高分子化合物，常用的粘结剂主要有聚偏氟乙烯(pvdf)，常用的做法是使用一定比例的粘结剂与勃姆石或者其无机材料，在n-甲基吡咯烷酮(nmp)溶剂中混合成一定固含量的浆料，在锂电池阴极涂布时一起涂敷在阴极极片边缘，起到绝缘的作用。pvdf用作锂电池边缘涂层粘结剂的弊端主要是在电解液浸泡过程，随着时间的推移，绝缘层容易从集流体脱落，容易短路，引发安全事故。

2、因此，有必要研发一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂，来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂及应用。

2、本发明的技术方案是：

3、一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂，由有机溶剂和高分子聚合物组成，按重量百分比计算，所述高分子聚合物占7％-33％，余量为有机溶剂，所述高分子聚合物为高分子支链聚合物结构，其结构示意图如下：

4、

5、所述高分子支链聚合物结构的支链结构如下：

6、

7、其中，

8、n、m为聚合度，n:m＝1-10:10-1；

9、r1为丙烯酸酯单体；

10、r2为丙烯酰胺类单体。

11、进一步的，所述r1为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸十酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸二十二酯、丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十四酯、2-甲基-2-丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十七酯、丙烯酸十八酯中的任意一种或多种。

12、进一步的，所述r2为丙烯酰胺、n-十二烷基丙烯酰胺中的任意一种或几种。

13、进一步的，所述高分子支链聚合物结构的支链结构如下：

14、

15、其中，

16、n、m为聚合度，n:m＝1-10:10-1。

17、进一步的，所述n、m的取值范围均为25-300。

18、进一步的，所述有机溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺中的任意一种或多种。

19、本发明的另一技术方案是：

20、一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂在锂离子电池上的应用。

21、本发明提供了一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂及应用，有益效果为：

22、1、该粘结剂为无氟粘结剂，具有优异的耐碱性；

23、2、该粘结剂对加工环境水分含量无特殊要求，不存在水环境下脱hf的现象，因此无凝胶的现象；

24、3、用该结构的高分子作为锂电池用粘结剂，更有利于分子链段的缠结，可以提供更强的剥离强度以及优秀的热力学性能，有利于提升涂层的粘结力以及内聚力；

25、4、该粘结剂为溶液，在使用过程中不需要溶解打胶，提高了锂电池制造商的生产效率。

技术特征：

1.一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂，其特征在于：由有机溶剂和高分子聚合物组成，按重量百分比计算，所述高分子聚合物占7％-33％，余量为有机溶剂，所述高分子聚合物为高分子支链聚合物结构，其结构如下：

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂，其特征在于：所述r1为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸十酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸二十二酯、丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十四酯、2-甲基-2-丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十七酯、丙烯酸十八酯中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂，其特征在于：所述r2为丙烯酰胺、n-十二烷基丙烯酰胺中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂，其特征在于：所述高分子支链聚合物结构的支链结构如下：

5.根据权利要求1或4所述的一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂，其特征在于：所述n、m的取值范围均为25-300。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂，其特征在于：所述有机溶剂包括n-甲基吡咯烷酮。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂在锂离子电池上的应用。

技术总结本发明公开了一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂及应用，包括：一种锂离子电池铝箔边缘涂敷用新型粘结剂，由有机溶剂和高分子聚合物组成，按重量百分比计算，所述高分子聚合物占7%‑33%，余量为有机溶剂。该粘结剂为无氟粘结剂，具有优异的耐碱性；该粘结剂为对加工环境水分含量无特殊要求，不存在水环境下脱HF的现象，因此无凝胶的现象；用新型结构的高分子作为锂电池用粘结剂，更有利于分子链段的缠结，可以提供更强的剥离强度以及优秀的热力学性能，有利于提升涂层的粘结力以及内聚力；该粘结剂为溶液，在使用过程中不需要溶解打胶，提高了锂电池制造商的生产效率。技术研发人员：袁丁,郝瑞文,周铁,齐文刚,杨朋伟受保护的技术使用者：江苏一特新材料有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2