本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池用粘結(jié)劑及使用該粘結(jié)劑的鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是目前研究最廣泛、最深入的能量存儲(chǔ)裝置之一，因其具有高容量密度、高循環(huán)壽命、綠色環(huán)保、使用溫度范圍寬及安全性能高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用到智能手機(jī)、平板電腦、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。而鋰離子電池的電極片性能是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵因素之一，其主要由電極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑及集流體(銅箔或鋁箔等)組成；其中粘結(jié)劑用于粘結(jié)電極活性材料和導(dǎo)電劑顆粒，同時(shí)將它們粘結(jié)在金屬集流體表面。因此粘結(jié)劑力學(xué)性能的優(yōu)劣與電池的循環(huán)壽命密切相關(guān)，如果力學(xué)性能不佳，容易引起電極片在電化學(xué)循環(huán)過(guò)程中粉化，導(dǎo)致電極材料從集流體表面脫落，失去電化學(xué)儲(chǔ)能性能。此外，當(dāng)粘結(jié)劑的電化學(xué)穩(wěn)定性不好時(shí)，在電極電化學(xué)過(guò)程中粘結(jié)劑的一些功能基團(tuán)可與鋰離子發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致電池的可逆容量下降。
也就是說(shuō)，粘結(jié)劑是鋰離子電池的重要組成部分，其直接影響到鋰離子電池的電化學(xué)性能；優(yōu)異的粘結(jié)劑可以提高鋰離子電池的循環(huán)性能和倍率性能；否則會(huì)造成鋰離子電池性能的衰減，甚至無(wú)法工作。
目前鋰離子電池最常用的粘結(jié)劑主要有聚偏氟乙烯(PVDF)、羧甲基纖維素鈉(CMC)和丁苯橡膠(SBR)等。PVDF粘結(jié)劑是工藝技術(shù)上較為成熟的一種粘結(jié)劑，具有較好的粘結(jié)性能，但是使用這種粘結(jié)劑制備電極片需要消耗大量的
較高沸點(diǎn)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)有機(jī)溶劑，成本高，環(huán)境污染大，而且PVDF粘結(jié)劑在一些常用的電解液中容易溶脹，導(dǎo)致電極穩(wěn)定性下降。CMC和SBR粘結(jié)劑通常配合使用，這類粘結(jié)劑常以水為溶劑，成本低、環(huán)境友好、應(yīng)用廣泛，但該類粘結(jié)劑力學(xué)性能不好，導(dǎo)電性能差。特別地，對(duì)于一些在充放電循環(huán)過(guò)程中具有顯著體積變化的高容量電極材料(如硅，二氧化錫負(fù)極等)，這些常用的粘結(jié)劑是無(wú)法滿足實(shí)際需要的。
有鑒于此，確有必要研發(fā)一種力學(xué)性能好、穩(wěn)定性好的新型粘結(jié)劑以提升鋰離子電池的循環(huán)性能、倍率性能和低溫性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有粘結(jié)劑導(dǎo)電性和穩(wěn)定性差的不足，而提供一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，以提升鋰離子電池的循環(huán)性能、倍率性能和低溫性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物選自式(Ⅰ)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)中的至少一種，
其中，R1、R2各自獨(dú)立的選自氫原子、鹵素原子、氰基、羥基、C1-20烷基、C1-10芳香基、C1-10烷氧基、C1-10烷酰氧基或C1-10烷酰胺基；m為1～100的整數(shù)，n為50～2500的整數(shù)，X為0～50的整數(shù)。
本發(fā)明含鋰鹽支鏈的聚合物可通過(guò)羧酸鋰及其衍生物與含有碳碳雙鍵的丁苯橡膠發(fā)生加成反應(yīng)獲得，即在現(xiàn)有粘結(jié)劑丁苯橡膠上引入了有機(jī)鋰鹽支鏈，其中，有機(jī)鋰鹽支鏈可通過(guò)加成反應(yīng)形成在丁苯橡膠的2號(hào)位(式Ⅰ)或3號(hào)位(式Ⅱ)，也可以通過(guò)先加成再取代的方式在丁苯橡膠的2號(hào)位和3號(hào)位形成雙鋰鹽支鏈(式Ⅲ)。相比于單鋰鹽支鏈，雙鋰鹽支鏈由于含有兩個(gè)-COOLi，因而具有更加優(yōu)異的電子、離子導(dǎo)電性，能夠促進(jìn)Li+的傳遞。因此，鋰鹽支鏈的引入一方面能夠起到強(qiáng)連接作用，它有助于高效網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的生成，使粘結(jié)劑具有良好的粘結(jié)強(qiáng)度；另一方面，由于支鏈含有-COOLi，能夠解離出鋰離子，使粘結(jié)劑具有大的電導(dǎo)率，可以起到傳輸電子和Li+的作用，從而改善鋰離子電池的倍率性能和循環(huán)性能。此外，將該粘結(jié)劑應(yīng)用于鋰離子電池中還能夠大大的減少粘結(jié)劑的用量，減小電極的內(nèi)部阻抗以及減少環(huán)境污染等。
其中，所述C1-20烷基包括但不限于：-CH3，-CH2CH3，-(CH2)2CH3，-CH(CH3)2，-(CH2)3CH3，-CH2CH(CH3)2，-CH(CH3)CH2CH3，-CH2CH(CH3)2，-C(CH3)3，-(CH2)4CH3，-CH2CH2CH(CH3)2，-CH(CH3)CH2CH2CH3，-CH2CH(CH3)CH2CH3，-CH2C(CH3)3，正庚基，環(huán)丙基，環(huán)丁基、環(huán)己基，正辛基，2-乙基己基，-(CH2)9CH3，-(CH2)10CH3，-(CH2)11CH3，-(CH2)12CH3，-(CH2)13CH3，-(CH2)14CH3，-(CH2)15CH3，-(CH2)16CH3，-(CH2)17CH3，-(CH2)18CH3，-(CH2)19CH3；
所述C1-10烷氧基包括但不限于：-OCH3，-OCH2CH3，-O(CH2)2CH3，-OCH(CH3)2，-O(CH2)3CH3，-OCH2CH(CH3)2，-OCH(CH3)CH2CH3，-OCH2CH(CH3)2，-OC(CH3)3，-O(CH2)4CH3，-OCH2CH2CH(CH3)2，-OCH(CH3)CH2CH2CH3，-OCH2CH(CH3)CH2CH3，-OCH2C(CH3)3，-O(CH2)5CH3，-O(CH2)6CH3，-O(CH2)7CH3，-O(CH2)8CH3，-O(CH2)9CH3；
所述C1-10烷酰氧基包括但不限于：-COOCH3，-COOCH2CH3，-COO(CH2)2CH3，-COOCH(CH3)2，-COO(CH2)3CH3，-COOCH2CH(CH3)2，-COOCH(CH3)CH2CH3，-COO CH2CH(CH3)2，-COOC(CH3)3，-COO(CH2)4CH3，-COOCH2CH2CH(CH3)2，-COOCH(CH3)CH2CH2CH3，-COOCH2CH(CH3)CH2CH3，-COOCH2C(CH3)3，-COO(CH2)5CH3，-COO(CH2)6CH3，-COO(CH2)7CH3，-COO(CH2)8CH3；
所述C1-10烷酰胺基包括但不限于：-CONHCH3，-CONHCH2CH3，-CONH(CH2)2CH3，-CONHCH(CH3)2，-CONH(CH2)3CH3，-CONH(CH2)3CH3，-CONHCH2CH(CH3)2，-CONHC(CH3)3，-CONHCH(CH3)CH2CH3，-CONH(CH2)4CH3，-CONHCH2C(CH3)3，-CONH(CH2)5CH3，-CONHCH2CH(CH3)CH2CH3，-CONH(CH2)6CH3，-CONH(CH2)7CH3，-CONH(CH2)8CH3；
所述C1-10芳香基包括但不限于：-ph，-ph-CH3，-ph-CH2CH3，-ph-(CH2)2CH3，-ph-CH(CH3)2，-ph-(CH2)3CH3，-ph-C(CH3)3，-ph-(CH2)4CH3，-ph-(CH2)5CH3，-ph-(CH2)6CH3，-ph-(CH2)7CH3，-ph-(CH2)8CH3，-ph-(CH2)9CH3；其中-ph代表苯基。
優(yōu)選的，所述m為40～60的整數(shù)，所述n為500～1000的整數(shù)，X為0～20的整數(shù)。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑還包括羧甲基纖維素鋰，所述羧甲基纖維素鋰與所述含鋰鹽支鏈的聚合物的質(zhì)量比為(0.1～0.5):(0.5～1)。羧甲基纖維素鋰(CMC-Li)中-OH產(chǎn)生的氫鍵的強(qiáng)連接作用，它有助于高效網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的生成；而且親水的羧甲基纖維素鋰在有機(jī)電解液中不會(huì)溶解，因此在電池內(nèi)部有良好的穩(wěn)定性，對(duì)電極結(jié)構(gòu)的粘結(jié)力強(qiáng)，使得電池具有較好的穩(wěn)定性；同時(shí)由于CMC-Li同樣可以解離出Li+，因而能夠進(jìn)一步提升粘結(jié)劑的導(dǎo)電率；因此，羧甲基纖維素鋰的加入能夠進(jìn)一步提高該粘結(jié)劑的導(dǎo)電性和粘附性，優(yōu)化其電化學(xué)性能。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑還包括聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯，這樣能夠進(jìn)一步提高該粘結(jié)劑與電池材料的粘附性。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑的重均分子量為50～250萬(wàn)。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑的數(shù)均分子量為20～200萬(wàn)。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0～60℃。若玻璃化轉(zhuǎn)變溫度過(guò)高，易導(dǎo)致極片的硬、脆，即粘結(jié)劑在涂布過(guò)程中易出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象、冷壓后出現(xiàn)許多條紋、裁片時(shí)邊緣脫碳以及卷繞過(guò)程中極片彎折處掉粉的現(xiàn)象，加工性能差，從而嚴(yán)重制約其在電池中的應(yīng)用。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、位于正極片和負(fù)極片之間的隔離膜以及電解液，在所述正極片、所述負(fù)極片和所述隔離膜中至少之一含有上述的粘結(jié)劑。
其中，所述正極片或所述負(fù)極片的制備方法包括以下步驟：
步驟1)、將粘結(jié)劑溶于適量乙醇或去離子水中，得到粘結(jié)劑溶液；取適量活性材料粉體、導(dǎo)電劑研磨混合后加入粘結(jié)劑溶液中，調(diào)節(jié)混合溶液的粘度，得到活性材料漿料；
步驟2)、將活性材料漿料均勻涂覆在集流體上，60℃～120℃真空烘干壓實(shí)后，即得到鋰離子電池正極片或負(fù)極片。
其中，本發(fā)明粘結(jié)劑以乙醇或去離子水水作為溶劑，有效減少了有機(jī)溶劑的使用，減小了對(duì)環(huán)境的危害。
優(yōu)選的，所述導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電石墨、乙炔黑、碳納米管、碳纖維、科琴黑和石墨烯中的至少一種。
優(yōu)選的，所述混合溶液的粘度為1500～8500mPa·s，固含量為45～85％。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，相比于現(xiàn)有粘結(jié)劑，其具有以下優(yōu)勢(shì)：(1)具有較高的離子電導(dǎo)率和倍率性能；作為一種導(dǎo)電型粘結(jié)劑，其除了具有較好的粘結(jié)強(qiáng)度外，它的突出特點(diǎn)是，具有大的電導(dǎo)率，由于其支鏈中含有-COOLi，能夠解離出鋰離子，使粘結(jié)劑在電場(chǎng)作用下變成了可導(dǎo)電的聚合物，其可以加速離子的傳輸速度，這樣一方面提高了離子電導(dǎo)率，另一方面提高了大電流充放電下的電池容量和電池充放電循環(huán)的倍率性能；(2)具有優(yōu)異的低溫性能；相比于現(xiàn)有粘結(jié)劑，其在低溫下仍能保持較低的粘度，使粘結(jié)劑的粘結(jié)阻力相應(yīng)下降，這樣有利于Li+在粘結(jié)劑中的快速傳導(dǎo)，從而起到改善低溫性能的效果；(3)電化學(xué)性能穩(wěn)定；該粘結(jié)劑用于鋰離子電池的電化學(xué)性能穩(wěn)定，不會(huì)隨著電池充放電循環(huán)而降解，從而有效延長(zhǎng)了電池使用壽命。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的具體實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示，
其中，R1為氫原子，R2為氫原子，m的值為1，n的值為2500，X的值為0。
實(shí)施例2
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示，
其中，R1為C1-20烷基，R2為氰基，m的值為100，n的值為50，X的值為50。
實(shí)施例3
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示，
其中，R1為羥基，R2為氫原子，m的值為40，n的值為1000，X的值為25。
實(shí)施例4
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示，
其中，R1為C1-10芳香基，R2為C1-10烷酰胺基，m的值為60，n的值為500，X的值為5。
實(shí)施例5
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示，
其中，R1為C1-10烷氧基，R2為羥基，m的值為50，n的值為750，X的值為10。
實(shí)施例6
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅱ)所示，
其中，R1為C1-20烷基，R2為鹵素原子，m的值為10，n的值為100，X的值為15。
實(shí)施例7
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅱ)所示，
其中，R1為C1-10烷酰氧基，R2為C1-10芳香基，m的值為20，n的值為200，X的值為20。
實(shí)施例8
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅱ)所示，
其中，R1為C1-10烷酰胺基，R2為C1-10烷氧基，m的值為30，n的值為300，X的值為30。
實(shí)施例9
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅱ)所示，
其中，R1為C1-20烷基，R2為C1-10烷酰氧基，m的值為70，n的值為1500，X的值為35。
實(shí)施例10
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅱ)所示，
其中，R1為鹵素原子，R2為氰基，m的值為80，n的值為2000，X的值為40。
實(shí)施例11
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅲ)所示，
其中，R1為C1-20烷基，R2為C1-20的烷基，m的值為90，n的值為1800，X的值為45。
實(shí)施例12
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅲ)所示，
其中，R1為C1-20烷基，R2為羥基，m的值為55，n的值為900，X的值為8。
實(shí)施例13
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物包括式(Ⅰ)和式(Ⅲ)所示的結(jié)構(gòu)，
其中，R1為羥基，R2為C1-20烷基，m的值為50，n的值為800，X的值為18。
實(shí)施例14
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物包括式(Ⅱ)和式(Ⅲ)所示的結(jié)構(gòu)，
其中，R1為鹵素原子，R2為C1-10羥基，m的值為60，n的值為1000，X的值為28。
實(shí)施例15
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物包括式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的結(jié)構(gòu)，
其中，R1為C1-20烷基，R2為C1-10烷酰胺基，m的值為40，n的值為700，X的值為38。
實(shí)施例16
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物包括式(Ⅰ)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)所示的結(jié)構(gòu)，
其中，R1為C1-20烷基，R2為C1-10烷酰氧基，m的值為60，n的值為1000，X的值為48。
實(shí)施例17
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物，所述含鋰鹽支鏈的聚合物包括式(Ⅰ)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)所示的結(jié)構(gòu)，
其中，R1為C1-20烷基，R2為C1-20烷基，m的值為50，n的值為1000，X的值為10。
實(shí)施例18
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物和羧甲基纖維素鋰，兩者的質(zhì)量比為2:1；其中，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示，
其中，R1為C1-10烷酰氧基，R2為C1-10芳香基，m的值為50，n的值為800，X的值為12。
實(shí)施例19
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物和羧甲基纖維素鋰，兩者的質(zhì)量比為5:1；其中，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅱ)所示，
其中，R1為C1-20烷基，R2為羥基，m的值為40，n的值為1000，X的值為3。
實(shí)施例20
一種鋰離子電池用粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括含鋰鹽支鏈的聚合物和羧甲基纖維素鋰，兩者的質(zhì)量比為8:3；其中，所述含鋰鹽支鏈的聚合物的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅲ)所示，
其中，R1為C1-20烷基，R2為氰基，m的值為60，n的值為600，X的值為0。
實(shí)施例21
一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、位于正極片和負(fù)極片之間的隔離膜以及電解液，其中，在正極片中含有實(shí)施例1的粘結(jié)劑。
其中，正極片或負(fù)極片的制備方法包括以下步驟：
步驟1)、將粘結(jié)劑溶于適量乙醇或去離子水中，得到粘結(jié)劑溶液；取適量活性材料粉體、導(dǎo)電炭黑研磨混合后加入粘結(jié)劑溶液中，調(diào)節(jié)混合溶液的粘度為1500～8500mPa·s，得到活性材料漿料，其固含量為45～85％；
步驟2)、將活性材料漿料均勻涂覆在集流體上，60℃～120℃真空烘干壓實(shí)后，即得到鋰離子電池正極片或負(fù)極片。
隔離膜的制備：在聚烯烴薄膜兩面均涂覆陶瓷顆粒得到復(fù)合隔離膜，涂覆過(guò)程所用的粘結(jié)劑為PVDF，復(fù)合隔離膜厚度為12μm。
將上述正極片、隔離膜、負(fù)極片依次層疊后卷繞成裸電芯，將裸電芯用鋁塑膜封裝后注入電解液，最后經(jīng)化成、容量等工序，制成鋰離子電池。
實(shí)施例22
一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、位于正極片和負(fù)極片之間的隔離膜以及電解液，其中，在負(fù)極片中含有實(shí)施例6的粘結(jié)劑。
其中，正極片或負(fù)極片的制備方法包括以下步驟：
步驟1)、將粘結(jié)劑溶于適量乙醇或去離子水中，得到粘結(jié)劑溶液；取適量活性材料粉體、乙炔黑研磨混合后加入粘結(jié)劑溶液中，調(diào)節(jié)混合溶液的粘度為1500～8500mPa·s，得到活性材料漿料，其固含量為45～85％；
步驟2)、將活性材料漿料均勻涂覆在集流體上，60℃～120℃真空烘干壓實(shí)后，即得到鋰離子電池正極片或負(fù)極片。
隔離膜的制備：在聚烯烴薄膜兩面均涂覆陶瓷顆粒得到復(fù)合隔離膜，涂覆過(guò)程所用的粘結(jié)劑為SBR，復(fù)合隔離膜厚度為12μm。
將上述正極片、隔離膜、負(fù)極片依次層疊后卷繞成裸電芯，將裸電芯用鋁塑膜封裝后注入電解液，最后經(jīng)化成、容量等工序，制成鋰離子電池。
實(shí)施例23
一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、位于正極片和負(fù)極片之間的隔離膜以及電解液，其中，在正極片和負(fù)極片中均含有實(shí)施例14的粘結(jié)劑。
其中，正極片或負(fù)極片的制備方法包括以下步驟：
步驟1)、將粘結(jié)劑溶于適量乙醇或去離子水中，得到粘結(jié)劑溶液；取適量活性材料粉體、碳納米管研磨混合后加入粘結(jié)劑溶液中，調(diào)節(jié)混合溶液的粘度為1500～8500mPa·s，得到活性材料漿料，其固含量為45～85％；
步驟2)、將活性材料漿料均勻涂覆在集流體上，60℃～120℃真空烘干壓實(shí)后，即得到鋰離子電池正極片或負(fù)極片。
隔離膜的制備：在聚烯烴薄膜兩面均涂覆陶瓷顆粒得到復(fù)合隔離膜，涂覆過(guò)程所用的粘結(jié)劑為PVDF，復(fù)合隔離膜厚度為12μm。
將上述正極片、隔離膜、負(fù)極片依次層疊后卷繞成裸電芯，將裸電芯用鋁塑膜封裝后注入電解液，最后經(jīng)化成、容量等工序，制成鋰離子電池。
實(shí)施例24
一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、位于正極片和負(fù)極片之間的隔離膜以及電解液，其中，在隔離膜中含有實(shí)施例15的粘結(jié)劑。
其中，正極片或負(fù)極片的制備方法包括以下步驟：
步驟1)、將粘結(jié)劑溶于適量乙醇或去離子水中，得到粘結(jié)劑溶液；取適量活性材料粉體、科琴黑研磨混合后加入粘結(jié)劑溶液中，調(diào)節(jié)混合溶液的粘度為1500～8500mPa·s，得到活性材料漿料，其固含量為45～85％；
步驟2)、將活性材料漿料均勻涂覆在集流體上，60℃～120℃真空烘干壓實(shí)后，即得到鋰離子電池正極片或負(fù)極片。
隔離膜的制備：在聚烯烴薄膜兩面均涂覆陶瓷顆粒得到復(fù)合隔離膜，涂覆過(guò)程所用的粘結(jié)劑為實(shí)施例15的粘結(jié)劑，復(fù)合隔離膜厚度為12μm。
將上述正極片、隔離膜、負(fù)極片依次層疊后卷繞成裸電芯，將裸電芯用鋁塑膜封裝后注入電解液，最后經(jīng)化成、容量等工序，制成鋰離子電池。
實(shí)施例25
一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、位于正極片和負(fù)極片之間的隔離膜以及電解液，其中，在正極片、負(fù)極片和隔離膜中均含有實(shí)施例16的粘結(jié)劑。
其中，正極片或負(fù)極片的制備方法包括以下步驟：
步驟1)、將粘結(jié)劑溶于適量乙醇或去離子水中，得到粘結(jié)劑溶液；取適量活性材料粉體、石墨烯研磨混合后加入粘結(jié)劑溶液中，調(diào)節(jié)混合溶液的粘度為1500～8500mPa·s，得到活性材料漿料，其固含量為45～85％；
步驟2)、將活性材料漿料均勻涂覆在集流體上，60℃～120℃真空烘干壓實(shí)后，即得到鋰離子電池正極片或負(fù)極片。
隔離膜的制備：在聚烯烴薄膜兩面均涂覆陶瓷顆粒得到復(fù)合隔離膜，涂覆過(guò)程所用的粘結(jié)劑為實(shí)施例16的粘結(jié)劑，復(fù)合隔離膜厚度為12μm。
將上述正極片、隔離膜、負(fù)極片依次層疊后卷繞成裸電芯，將裸電芯用鋁塑膜封裝后注入電解液，最后經(jīng)化成、容量等工序，制成鋰離子電池。
對(duì)比例1
與實(shí)施例21不同的是，正極片所用的粘結(jié)劑為PVDF，其余同實(shí)施例21，這里不在贅述。
對(duì)比例2
與實(shí)施例22不同的是，負(fù)極片所用的粘結(jié)劑為CMC，其余同實(shí)施例22，這里不在贅述。
對(duì)比例3
與實(shí)施例23不同的是，在正極片和負(fù)極片所用的粘結(jié)劑均為SBR，其余同實(shí)施例23，這里不在贅述。
分別對(duì)實(shí)施例21～25和對(duì)比例1～3所制得的鋰離子電池進(jìn)行倍率放電性能和循環(huán)性能測(cè)試；
常溫倍率放電性能測(cè)試：在常溫0.5C倍率下對(duì)鋰離子電池滿充，恒壓到0.05C，分別測(cè)試0.5C、1.0C、2.0C、4.0C的放電容量；
常溫循環(huán)性能測(cè)試：在25℃下先以6C的恒定電流對(duì)鋰離子電池充電至4.35V，再以4.35V恒定電壓充電至電流為0.05C，然后以1C的恒定電流對(duì)鋰離子電池放電至3.0V，此為一個(gè)充放電循環(huán)過(guò)程，此次的放電容量為第一次循環(huán)的放電容量。靜置半個(gè)小時(shí)后，將鋰離子電池按上述方式進(jìn)行循環(huán)充放電測(cè)試，記錄500次循環(huán)的放電容量，并計(jì)算容量保持率；
測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
表1鋰離子電池倍率放電性能和循環(huán)性能測(cè)試結(jié)果
由表1測(cè)試結(jié)果可知，相比于對(duì)比例1～3采用現(xiàn)有粘結(jié)劑的鋰離子電池，本發(fā)明實(shí)施例21～25采用含鋰鹽支鏈的聚合物的粘結(jié)劑的鋰離子電池，具有更加優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)性能；原因是本發(fā)明粘結(jié)劑的支鏈上含有-COOLi，能夠解離出鋰離子，使粘結(jié)劑在電場(chǎng)作用下變成了可導(dǎo)電的聚合物，其可以加速離子的傳輸速度，這樣一方面提高了離子電導(dǎo)率，另一方面提高了大電流充放電下的電池容量和電池充放電循環(huán)的倍率性能；同時(shí)使用該粘結(jié)劑的鋰離子電池的電化學(xué)性能穩(wěn)定，不易隨著電池充放電循環(huán)而降解，從而能夠有效延長(zhǎng)電池的使用壽命。
根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所作出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。