一種鋰離子二次電池及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子電池由于具有能量密度高、使用壽命長、綠色環(huán)保等特點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用 于手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機等消費電子產(chǎn)品，并且可能在不遠(yuǎn)的將來應(yīng)用在電動汽車 上。
[0003] 隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，市場對鋰離子電池的性能也提出了更高的要求，尤其是隨 著智能手機的普及，對無形變高能量密度的鋰離子電池的需求日趨加劇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)本申請的一個方面，提供一種鋰離子二次電池，通過在正極片和/或負(fù)極片 中使用含有活性基團(tuán)的粘接劑、使用含有胺基或環(huán)氧基的偶聯(lián)劑溶液處理隔離膜表面，使 隔離膜和電極片的界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以共價鍵連接，從而改善鋰離子二次電池在循環(huán)過程 中的變形問題。
[0005] 所述鋰離子二次電池，包括正極片、負(fù)極片、隔離膜和電解液，其特征在于，正極片 和/或負(fù)極片中含有粘結(jié)劑，所述隔離膜和粘結(jié)劑之間通過偶聯(lián)劑以共價鍵連接；所述偶 聯(lián)劑含有環(huán)氧基和/或氨基；所述粘結(jié)劑中含有聚合物，形成所述聚合物的單體中至少一 種的結(jié)構(gòu)式中含有式I中所示的基團(tuán)：
[0006]
【主權(quán)項】
1. 一種鋰離子二次電池，包括正極片、負(fù)極片、隔離膜和電解液，其特征在于，正極片和 /或負(fù)極片中含有粘結(jié)劑，所述隔離膜和粘結(jié)劑之間通過偶聯(lián)劑以共價鍵連接；所述偶聯(lián) 劑含有環(huán)氧基和/或氨基；所述粘結(jié)劑中含有聚合物，形成所述聚合物的單體中至少一種 的結(jié)構(gòu)式中含有式I中所示的基團(tuán)：
式I中，R1是氫或R 1選自碳原子數(shù)為1?20的烴基或R 1選自碳原子數(shù)為1?20且含 有選自羥基、腈基、酮基、醛基、酚基、環(huán)氧基中至少一種基團(tuán)的基團(tuán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池，其特征在于，所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、 鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池，其特征在于，所述偶聯(lián)劑選自2-(3, 4-環(huán)氧 環(huán)己基）乙烷基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基 丙基甲基二乙氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基）-3-氨丙基 甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨 丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池，其特征在于，所述粘結(jié)劑中含有聚合物，形 成所述聚合物的單體中至少一種具有式Π 所示的結(jié)構(gòu)式：
式II中，R2是氫或R2選自碳原子數(shù)為1?20的烷基；R 3是氫或R 3選自碳原子數(shù)為 1?20的烷基；R4是氫或氰基或R 4選自碳原子數(shù)為1?20的烷基；R 5是氫或R 5選自碳原 子數(shù)為1?20的烷基或R5選自碳原子數(shù)為1?20且含有羥基、氨基、環(huán)氧基中至少一種 基團(tuán)的基團(tuán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子二次電池，其特征在于，式II中的R 5為氫。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子二次電池，其特征在于，具有式II所示的結(jié)構(gòu)式的單 體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、 丙烯酸正丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸羥甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丁酯、丙烯酸羥 丙酯、雙甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸氨基乙 酯、氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸己酯、氰基丙烯酸庚酯中的至少一種。
7. 制備權(quán)利要求1-6任一項所述鋰離子二次電池的方法，其特征在于，包括以下步驟： a) 將偶聯(lián)劑涂覆于隔離膜上，干燥后得到改性隔離膜； b) 將正極片、改性隔離膜、負(fù)極片依次疊放或卷繞后，熱壓烘烤，使偶聯(lián)劑分別與隔離 膜表面和正極片和/或負(fù)極片中的粘結(jié)劑反應(yīng)形成共價鍵，得到鋰離子二次電池的裸電 芯； c) 步驟b)所得鋰離子二次電池的裸電芯經(jīng)封裝、注入電解液、化成，抽氣成型即得所 述鋰離子二次電池。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟a)所述將偶聯(lián)劑涂覆于隔離膜上為 將含有偶聯(lián)劑的溶液通過浸漬、噴涂、刷涂中的至少一種方式涂覆于隔離膜上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟b)所述粘結(jié)劑中含有聚合物，所述聚 合物由丙烯酸酯類單體和/或丙烯酸類單體聚合得到。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟b)所述熱壓烘烤為在壓力100? 150MPa/m2、溫度80?180°C下真空烘烤4?24小時。
【專利摘要】本申請公開了一種鋰離子二次電池，通過在正極片和/或負(fù)極片中使用含有活性基團(tuán)的粘接劑、使用含有胺基或環(huán)氧基的偶聯(lián)劑溶液處理的隔離膜，使隔離膜和電極片的界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以共價鍵連接，從而改善鋰離子二次電池在循環(huán)過程中的變形問題。
【IPC分類】H01M4-62, H01M10-058, H01M2-16, H01M10-0525
【公開號】CN104538637
【申請?zhí)枴緾N201410835710
【發(fā)明人】申紅光, 張小文, 方占召, 牛少軍, 何東銘
【申請人】東莞新能源科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月29日