本技術(shù)涉及電池,具體地,涉及電池、制備電池的方法、用電裝置。
背景技術(shù):
1、近年來,電池廣泛應(yīng)用于水力、火力、風(fēng)力和太陽能電站等儲能電源系統(tǒng),以及電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車、軍事裝備、航空航天等多個領(lǐng)域。在電池中,粘結(jié)劑的用量和成本的占比均較小,但可以有效地提高電池性能,是電池中不可或缺的重要組成物質(zhì)。粘結(jié)劑作為電池中的非活性材料,可以將電池中的各組分,以及相鄰的部件粘結(jié)在一起,減少活性材料在電池充放電過程中的膨脹脫落,降低電池內(nèi)阻等。但是,目前的電池中仍然存在粘結(jié)力不足等問題,有待進(jìn)一步改進(jìn)。
2、需要說明的是,上述的陳述僅用于提供與本技術(shù)有關(guān)的背景技術(shù)信息,而不必然地構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在本技術(shù)的第一方面,本技術(shù)提出了一種電池,包括:負(fù)極極片,所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和至少位于所述負(fù)極集流體一側(cè)的負(fù)極活性材料層,所述負(fù)極活性材料層包括粘結(jié)劑,所述粘結(jié)劑包括丁二烯類共聚物;隔離膜,所述隔離膜包括基膜和至少位于所述基膜一側(cè)的聚合物,所述隔離膜設(shè)有所述聚合物的一側(cè)與所述負(fù)極極片設(shè)有所述負(fù)極活性材料層的一側(cè)相對設(shè)置,所述聚合物包括第一聚合物和第二聚合物,所述第一聚合物包括丙烯酸酯類共聚物,所述第二聚合物包括丁二烯類共聚物。由此,可以有效提高隔離膜與負(fù)極極片之間的粘結(jié)力,提高電池在充放電循環(huán)過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
2、在一些實(shí)施方式中,所述第一聚合物的單體及所述第一聚合物的單體的衍生物至少包括第一單體,所述第一單體的結(jié)構(gòu)如式1所示:
3、
4、其中,r1包括氫原子或c1-c6的烷基,r2包括取代或未取代的c1-c15的烷基、取代或未取代的c3-c6的異冰片基,其中所述c1-c15的烷基的取代基包括羥基或c1-c6的烷基。由此,有利于第一聚合物的形成以及提高第一聚合物的抗溶脹能力。
5、在一些實(shí)施方式中,所述第一單體包括丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、乙酸乙烯酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯中的至少一種。由此,可以進(jìn)一步提高第一聚合物的抗溶脹能力。
6、在一些實(shí)施方式中,所述第一聚合物的單體及所述第一聚合物的單體的衍生物進(jìn)一步包括第二單體,所述第二單體的結(jié)構(gòu)如式2,和/或,式3所示:
7、
8、其中,r3包括氫原子或c1-c18的烷基,r4包括氫原子或c1-c6的烷基。由此,可以提高第一聚合物的離子電導(dǎo)率和粘結(jié)性能。
9、在一些實(shí)施方式中,所述第二單體包括丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、庚烯酸中的至少一種。由此,可以進(jìn)一步提高第一聚合物的離子電導(dǎo)率和粘結(jié)性能。
10、在一些實(shí)施方式中,所述第一聚合物的單體及所述第一聚合物的單體的衍生物進(jìn)一步包括第三單體,所述第三單體的結(jié)構(gòu)如式4所示:
11、
12、其中,r5包括氫原子、羥基取代的c1-c6的烷基或c1-c6的烷氧基、r6包括氫原子或c1-c6的烷基。由此,有利于第一聚合物的形成,調(diào)節(jié)第一聚合物的分子量。
13、在一些實(shí)施方式中,所述第三單體包括丙烯酰胺、n-羥甲基丙烯酰胺和n-丁氧基甲基丙烯酰胺中的至少一種。由此,第三單體可以起到調(diào)節(jié)第一聚合物分子量的作用,以使得第一聚合物具有較優(yōu)的粘結(jié)性。
14、在一些實(shí)施方式中,所述第二聚合物的單體以及所述第二聚合物的單體的衍生物至少包括第四單體,所述第四單體的結(jié)構(gòu)如式5所示:
15、
16、其中,r7、r8、r9、r10分別獨(dú)立地包括氫原子、苯基、烯基、氰基、直鏈或支鏈的烷基。由此,可以提高第二聚合物的耐堿性和粘結(jié)性。
17、在一些實(shí)施方式中,所述第四單體包括丁二烯,進(jìn)一步包括:苯乙烯、丙烯腈、異戊二烯、丙烯中的至少一種。由此,可以進(jìn)一步提高第二聚合物的耐堿性和粘結(jié)性。
18、在一些實(shí)施方式中,所述第二聚合物包括苯乙烯丁二烯共聚物、丙烯腈丁二烯共聚物、丁二烯異戊二烯共聚物、丁二烯丙烯共聚物中的至少一種。由此,可以進(jìn)一步提高負(fù)極極片與隔離膜之間的粘結(jié)力。
19、在一些實(shí)施方式中,所述第一聚合物的一次顆粒的dv50粒徑為100nm-200nm,和/或,所述第二聚合物的一次顆粒的dv50粒徑為100nm-200nm。由此,可以提高第一聚合物和第二聚合物的粘結(jié)性能。
20、在一些實(shí)施方式中,所述聚合物的dv50粒徑為1μm-18μm。由此,可以減少聚合物對于基膜的堵孔。
21、在一些實(shí)施方式中,所述聚合物中所述第一聚合物的質(zhì)量為m1,所述聚合物中所述第二聚合物的質(zhì)量為m2,m1:m2為100:(1-100)。由此,可以進(jìn)一步提高聚合物的粘結(jié)性。
22、在一些實(shí)施方式中,所述聚合物進(jìn)一步包括:增粘樹脂,所述聚合物中所述增粘樹脂的質(zhì)量為m3,m1:m3為100:(1-15)。由此,可以提高聚合物的初粘性。
23、在一些實(shí)施方式中,所述增粘樹脂滿足以下條件的至少一種:所述增粘樹脂包括松香樹脂、萜烯樹脂、合成樹脂中的至少一種;所述增粘樹脂的數(shù)均分子量為5000-50000。由此,可以進(jìn)一步提高聚合物的初粘性。
24、在一些實(shí)施方式中,進(jìn)一步包括:正極極片,所述隔離膜位于所述正極極片與所述負(fù)極極片之間,所述隔離膜與所述正極極片之間的粘結(jié)力為a,所述隔離膜與所述負(fù)極極片之間的粘結(jié)力為b,(a:b)≤(5:1);優(yōu)選地,(a:b)≤(2:1)。由此,可以提高電池在充放電過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
25、在本技術(shù)的第二方面,本技術(shù)提出了一種制備前述的電池的方法,包括:將乳化劑、引發(fā)劑、第一聚合物的構(gòu)成單體按照質(zhì)量比(2-10):(0.2-1):100共混攪拌,加熱反應(yīng),以得到第一聚合物乳液;將乳化劑、引發(fā)劑、第二聚合物的構(gòu)成單體按照質(zhì)量比(2-10):(0.2-1):100共混攪拌,以得到第二聚合物乳液;將所述第一聚合物乳液和所述第二聚合物乳液混合攪拌,經(jīng)噴霧干燥以得到所述聚合物;將所述聚合物設(shè)置在基膜的至少一側(cè),以獲得隔離膜;令所述隔離膜設(shè)有所述聚合物的一側(cè)與負(fù)極極片設(shè)有負(fù)極活性材料層的一側(cè)相對設(shè)置。由此,可以通過簡便地方法制得前述的電池。
26、在一些實(shí)施方式中,所述第一聚合物的構(gòu)成單體包括第一單體、第二單體、第三單體,其中,所述第一單體、所述第二單體、所述第三單體的質(zhì)量比為100:(1-50):(10-40)。由此,可以獲得具有較優(yōu)粘結(jié)性的第一聚合物。
27、在一些實(shí)施方式中,所述第二聚合物的構(gòu)成單體包括第四單體。由此,可以獲得具有較優(yōu)粘結(jié)性的第二聚合物。
28、在一些實(shí)施方式中,所述第二聚合物乳液滿足以下條件的至少一種:所述第二聚合物乳液的固含量為30%-60%;所述第二聚合物乳液在25℃的粘度為10mpa·s-300mpa·s。由此,有助于通過噴霧干燥處理得到粒徑適中的聚合物。
29、在一些實(shí)施方式中,在所述噴霧干燥之前進(jìn)一步包括:向所述噴霧漿料中加入增粘樹脂,所述噴霧漿料中所述增粘樹脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-20%。由此,可以通過增粘樹脂的加入提高聚合物的粘結(jié)性。
30、在一些實(shí)施方式中,所述增粘樹脂在25℃的粘度為100mpa·s-5000mpa·s。由此,可以進(jìn)一步提高聚合物的粘結(jié)性。
31、在本技術(shù)的第三方面,本技術(shù)提出了一種用電裝置,包括前述的電池,和/或,采用前述的方法制備得到的電池。由此,該用電裝置具有前述電池和制備電池的方法的全部特征及優(yōu)點(diǎn),在此不再贅述。