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用于電極的粘合劑、用于鋰離子電池的電極配制物、和用于制造無溶劑電極的工藝的制作方法

文檔序號:42431695發(fā)布日期:2025-07-11 19:31閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.用于蓄電池的經(jīng)干式涂覆的電極的粘合劑,其包含含氟聚合物a和丙烯酸類聚合物b,特征在于,所述粘合劑具有粉末的形式。

2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的粘合劑,特征在于,其具有d90小于或等于750μm的粒度分布。

3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,所述丙烯酸類聚合物b包含基于所述丙烯酸類聚合物b的總重量計至少20重量%的含有-co2h官能團的單體單元。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,所述含氟聚合物a至少含有由選自以下的單體產(chǎn)生的單體單元:氟乙烯;偏二氟乙烯(vdf);三氟乙烯(vf3);氯三氟乙烯(ctfe);1,2-二氟乙烯;四氟乙烯(tfe);六氟丙烯(hfp);全氟(烷基乙烯基)醚,例如全氟(甲基乙烯基)醚(pmve)、全氟(乙基乙烯基)醚(peve)和全氟(丙基乙烯基)醚(ppve);全氟(1,3-間二氧雜環(huán)戊烯);全氟(2,2-二甲基-1,3-間二氧雜環(huán)戊烯)(pdd);式cf2=cfocf2cf(cf3)ocf2cf2x的產(chǎn)物,其中x為so2f、co2h、ch2oh、ch2ocn或ch2opo3h;式cf2=cfocf2cf2so2f的產(chǎn)物;式f(cf2)nch2ocf=cf2的產(chǎn)物,其中n為1、2、3、4或5;式r1ch2ocf=cf2的產(chǎn)物,其中r1為氫或f(cf2)m且m具有1、2、3或4的值;式r2ocf=ch2的產(chǎn)物,其中r2為f(cf2)p且p為1、2、3或4;全氟丁基乙烯(pfbe);三氟丙烯;四氟丙烯;六氟異丁烯;全氟丁基乙烯;五氟丙烯;溴三氟乙烯;氯氟乙烯;氯三氟丙烯;和2-三氟甲基-3,3,3-三氟-1-丙烯;或者,這些的混合物。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,所述氟聚合物a包含由偏二氟乙烯產(chǎn)生的單體單元和任選的選自以下的單體的單體單元:氟乙烯;三氟乙烯(vf3);氯三氟乙烯(ctfe);1,2-二氟乙烯;四氟乙烯(tfe);六氟丙烯(hfp);全氟(烷基乙烯基)醚,例如全氟(甲基乙烯基)醚(pmve)、全氟(乙基乙烯基)醚(peve)和全氟(丙基乙烯基)醚(ppve);全氟(1,3-間二氧雜環(huán)戊烯);全氟(2,2-二甲基-1,3-間二氧雜環(huán)戊烯)(pdd);式cf2=cfocf2cf(cf3)ocf2cf2x的產(chǎn)物,其中x為so2f、co2h、ch2oh、ch2ocn或ch2opo3h;式cf2=cfocf2cf2so2f的產(chǎn)物;式f(cf2)nch2ocf=cf2的產(chǎn)物,其中n為1、2、3、4或5;式r1ch2ocf=cf2的產(chǎn)物,其中r1為氫或f(cf2)m且m具有1、2、3或4的值;式r2ocf=ch2的產(chǎn)物,其中r2為f(cf2)p且p為1、2、3或4;全氟丁基乙烯(pfbe);三氟丙烯;四氟丙烯;六氟異丁烯;全氟丁基乙烯;五氟丙烯;溴三氟乙烯;氯氟乙烯;氯三氟丙烯;和2-三氟甲基-3,3,3-三氟-1-丙烯;或者,這些的混合物。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,所述含氟聚合物a是偏二氟乙烯的均聚物或包含由偏二氟乙烯產(chǎn)生的單體單元和由選自三氟乙烯、氯三氟乙烯、1,2-二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯或這些的混合物的單體產(chǎn)生的單體單元的共聚物。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,所述含氟聚合物a包含帶有選自以下的官能團中的至少一者的單體單元:羧酸、羧酸酐、羧酸酯、環(huán)氧基例如縮水甘油基、酰胺、羥基、羰基、巰基、硫醚、唑啉、酚類、酯、醚、硅氧烷、磺酸基、硫酸基、磷酸基和膦酸基。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,所述丙烯酸類聚合物b具有小于或等于230℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,所述丙烯酸類聚合物b具有大于或等于3000g.mol-1的數(shù)均摩爾質(zhì)量。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,所述丙烯酸類聚合物b包含帶有羧酸或羧酸酐官能團的單體單元和帶有羧酸酯官能團的單體單元。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,所述丙烯酸類聚合物b包含:式r1r2c=c(r3)co2h的單體單元,其中取代基r1、r2和r3彼此獨立地選自h和c1-c5烷基;和,式r4r5c=c(r6)c(o)r7的單體單元,其中取代基r4、r5和r6彼此獨立地選自h和c1-c5烷基和r7選自-nhc(ch3)2ch2c(o)ch3和-or',其中r'選自任選被一個或多個-oh基團取代的c1-c18烷基或在其環(huán)狀鏈中包含至少一個氮原子的五元或六元雜環(huán)。

12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,所述丙烯酸類聚合物b具有在環(huán)境溫度下在水中測量的1.5至4.0的ph。

13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑,特征在于,相對于所述含氟聚合物a,所述丙烯酸類聚合物b的重量含量為1%至70%。

14.用于制備根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑的工藝,特征在于,其包括以下階段:

15.經(jīng)干式涂覆的電極,其包含根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項所述的粘合劑、干活性材料和任選的傳導(dǎo)性劑。

16.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的經(jīng)干式涂覆的電極,其具有以下重量組成:

17.根據(jù)權(quán)利要求15和16中任一項所述的經(jīng)干式涂覆的電極,所述傳導(dǎo)性劑由一種或多種選自以下的材料構(gòu)成:炭黑,例如乙炔黑或科琴黑;碳纖維,例如碳納米管、碳納米纖維或氣相生長碳纖維;或者,金屬粉末,例如sus粉末和鋁粉末。

18.根據(jù)權(quán)利要求15-17中任一項所述的經(jīng)干式涂覆的電極,其中,對于正極,所述活性材料選自:licoo2;li(ni,?co,?al)o2;li(1+x)niamnbcoc(x表示0或更大的實數(shù),a=0.8、0.6、0.5或1/3,b=0.1、0.2、0.3或1/3,c=0.1、0.2或1/3);linio2;limn2o4;licomno4;li3nimn3o3;li3fe2(po4)3;li3v2(po4)3;具有由li1+xmn2-x-ymyo4表示的組成的被不同元素取代的limn尖晶石,m表示選自al、mg、co、fe、ni和zn的至少一種金屬,x和y獨立地表示0至2的實數(shù);鋰鈦酸鹽lixtioy,x和y獨立地表示0至2的實數(shù);以及具有由limpo4表示的組成的鋰金屬磷酸鹽,m表示fe、mn、co或ni。

19.根據(jù)權(quán)利要求15-17中任一項所述的經(jīng)干式涂覆的電極,其中,對于負極,所述活性材料選自:鋰合金;金屬氧化物;碳材料,例如石墨或硬碳;硅;硅與li4tio12的合金。

20.用于制備根據(jù)權(quán)利要求15-19中任一項所述的經(jīng)干式涂覆的電極的工藝,包括:當tg>tm時在tm-50℃<t1<tg+50℃的溫度t1下進行的熱機械處理的階段,或者,當tm>tg時在tg-50℃<t1<tm+50℃的溫度t1下進行的熱機械處理的階段,其中tm是含氟聚合物a的熔點并且tg是丙烯酸類聚合物b的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

21.鋰離子電池,其包括正極、負極和隔膜,至少一個電極是根據(jù)權(quán)利要求15-19中任一項所述的經(jīng)干式涂覆的電極。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及用于二次電池的經(jīng)干式涂覆的電極的粘合劑,其包含氟化聚合物A和丙烯酸類聚合物B,特征在于,所述粘合劑具有粉末的形式。

技術(shù)研發(fā)人員:L·馬卡爾,S·比澤特,S·德維斯梅,J-M·蘇奧
受保護的技術(shù)使用者:阿科瑪法國公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/7/10
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