專(zhuān)利名稱(chēng)：：粘結(jié)劑組合物和正負(fù)極材料組合物和正極與負(fù)極及電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種粘結(jié)劑組合物、包括該粘結(jié)劑組合物的正極材料組合物、包括該粘結(jié)劑組合物的負(fù)極材料組合物、包括正極材料組合物的正極、包括負(fù)極材料組合物的負(fù)極以及包括所述正極和/或負(fù)極的電池。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，電子技術(shù)的高速發(fā)展使電子設(shè)備小型化且質(zhì)量減輕，從而出現(xiàn)了越來(lái)越多的便攜式電子設(shè)備。鋰離子二次電池以其放電電壓高、能量密度高和循環(huán)使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)成為這些便攜式電子設(shè)備的首選能源。鋰離子二次電池的性能受許多因素的影響，如正極活性材料的性質(zhì)、負(fù)極活性材料的性質(zhì)、導(dǎo)電劑、電解液、隔膜和粘結(jié)劑。例如，作為正極活性材料的磷酸鐵鋰具有很好的熱穩(wěn)定性與安全性能；磷酸鐵鋰資源豐富、價(jià)格便宜、對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是一種非常有潛力的鋰離子電池正極材料。但是，磷酸鐵鋰比表面積大，制作鋰離子電池正極時(shí)需要較多的粘結(jié)劑，而且磷酸鐵鋰材料密度低，負(fù)載磷酸鐵鋰材料的正極片脆性大，加工時(shí)能承受的壓力較低，因此，磷酸鐵鋰顆粒之間接觸不夠緊密，磷酸鐵鋰材料的最大壓實(shí)密度為2.2g/cr^左右，因此用這類(lèi)正極活性物質(zhì)制成的電池的電容量較低，循環(huán)性能也不夠理想。隨著鋰離子二次電池的不斷發(fā)展，很多新材料不斷地被應(yīng)用到鋰離子二次電池中，特別是負(fù)極活性物質(zhì)。在對(duì)負(fù)極活性物質(zhì)的研究中，對(duì)Si和Sn的研究最活躍。Si和Sn等作為鋰離子電池負(fù)極材料可以和鋰形成合金，具有極高的比容量。Sn的理論容量為900mAh/g，而Si的理論容量則高達(dá)4200mAh/g。但是硅、錫在脫/嵌鋰前后會(huì)產(chǎn)生巨大的體積變化，硅完全嵌鋰后體積膨脹約4倍。充放電過(guò)程中如此劇烈的體積變化引發(fā)了一系列問(wèn)題，比如循環(huán)過(guò)程中活性物質(zhì)顆粒的破碎、粉化從而導(dǎo)致喪失脫嵌鋰能力。因此，以Si和Sn作為負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，具有較高的初始容量，但循環(huán)性能較差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)提供的鋰離子二次電池的容量低和/或循環(huán)性能差的缺陷，提供一種能改善電池容量和/或循環(huán)性能的粘結(jié)劑組合物。本發(fā)明提供了一種粘結(jié)劑組合物，其中，該組合物含有第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑，其中，該組合物含有第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑，其中，所述第一粘結(jié)劑的固化溫度為大于150'C至500°C，所述第二粘結(jié)劑的固化溫度為50-150°C。本發(fā)明還提供了一種正極材料組合物，該組合物包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，其中，所述粘結(jié)劑為本發(fā)明提供的粘結(jié)劑組合物。本發(fā)明還提供了一種正極，該正極包括集流體和負(fù)載在集流體上的正極材料，其中，所述正極材料為本發(fā)明提供的正極材料組合物。本發(fā)明還提供了一種負(fù)極材料組合物，該組合物包括負(fù)極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑，其中，所述粘結(jié)劑為本發(fā)明提供的粘結(jié)劑組合物。本發(fā)明還提供了一種鋰離子二次電池的負(fù)極，該負(fù)極包括集流體和負(fù)載在集流體上的正極材料，其中，所述負(fù)極材料為本發(fā)明提供的負(fù)極材料組合物。本發(fā)明還提供了一種鋰離子二次電池，該鋰離子二次電池包括電池殼、極芯和電解液，所述極芯和電解液密封容納在電池殼內(nèi)，所述極芯包括正極、負(fù)極和位于正極與負(fù)極之間的隔膜，其中，所述正極為本發(fā)明提供的正極和/或所述負(fù)極為本發(fā)明提供的負(fù)極。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)正極和/或負(fù)極中的粘結(jié)劑為含有固化溫度為大于15(TC至500°C以上的粘結(jié)劑和固化溫度為50-150°C的粘結(jié)劑的組合物時(shí)，能提高正極和/或負(fù)極涂層的密度，并且，由這種正極和/或負(fù)極組裝的電池具有改善的容量和/或循環(huán)性能。例如，實(shí)施例1的正極涂層的密度為2.8克/厘米3,0.2C放電容量為920毫安時(shí)，循環(huán)次數(shù)為700次；對(duì)比例1的制備正極涂層的的密度為2.28克/厘米3，0.2C放電容量為700毫安時(shí)，循環(huán)次數(shù)為630次。當(dāng)使用硅粉或合金硅作為負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，能極大地改善循環(huán)性能，如實(shí)施例4制備的電池Bl循環(huán)200次后電容量降到初始容量的80%;而對(duì)比例制備的電池BB1僅循環(huán)30次電容量就降到初始容量的80%。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種粘結(jié)劑組合物，其中，該組合物含有第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑，其中，該組合物含有第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑，其中，所述第一粘結(jié)劑的固化溫度為大于150'C至500°C，所述第二粘結(jié)劑的固化溫度為50-150°C。所述固化溫度是指一種粘結(jié)劑凝固成固體所需要到達(dá)的溫度。在本發(fā)明提供的粘結(jié)劑組合物中，只要存在少量的所述第一粘結(jié)劑就可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的；在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑的重量比為l:9至9:1;為了進(jìn)一步改善鋰離子二次電池的容量和循環(huán)性能，在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑的重量比為3:7至7:3。所述第一粘結(jié)劑可以為固化溫度為大于15(TC至50(TC的任何粘結(jié)劑，優(yōu)選為聚酰亞胺(PI)、環(huán)氧樹(shù)脂、硅氧烷聚合物、酚醛樹(shù)脂中的一種或多種；所述第二粘結(jié)劑可以是固化溫度為50-15(TC的任何粘結(jié)劑，優(yōu)選為羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一種或幾種。本發(fā)明提供的粘結(jié)劑組合物的制備可以通過(guò)混合的方法制備，例如將第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑按照一定的重量比置于混合器中混合即可。本發(fā)明還提供了一種正極材料組合物，該組合物包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，其中，所述粘結(jié)劑為本發(fā)明提供的粘結(jié)劑組合物。所述活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑的含量可以為常規(guī)含量；優(yōu)選情況下，例如，以正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的總重量為基準(zhǔn)，所述粘結(jié)劑的含量可以為0.3-15重量％，優(yōu)選為1-13重量％;所述正極活性物質(zhì)的含量可以為83-98重量％，優(yōu)選為85-95重量％;所述導(dǎo)電劑的含量可以為1-10重量％，優(yōu)選為3-10重量％。所述正極活性物質(zhì)可以采用各種常規(guī)的正極活性物質(zhì)，如磷酸鐵鋰、Li3V2(P04)3、LiMn204、LiMn02、LiNi02、LiCo02、LiVPO4F和LiFe02中的一種或幾種。為了顯著改善所述正極活性物質(zhì)性能，所述正極活性物質(zhì)性能優(yōu)選為磷酸鐵鋰、LiCo02、LiVP04F中的一種或幾種。所述導(dǎo)電劑可以采用本領(lǐng)域所公知的任何導(dǎo)電劑，例如可以采用石墨、碳纖維、碳黑、金屬粉末和纖維中的一種或幾種。這些化合物都可以通過(guò)商購(gòu)獲得。本發(fā)明還提供了一種正極，該正極包括集流體和負(fù)載在集流體上的正極材料，其中，所述正極材料為本發(fā)明提供的正極材料組合物。所述集流體可采用現(xiàn)有技術(shù)中用于鋰離子二次電池正極的各種集流體，如鋁箔、銅箔或各種沖孔鋼帶。正極的制備方法可以按照以下方法進(jìn)行，用溶劑將正極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑制備成正極材料漿液，溶劑的加入量可根據(jù)所要制備的正極漿液的拉漿涂布的粘度和可操作性的要求進(jìn)行靈活調(diào)整，具體為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。然后將所制得的正極材料漿液拉漿涂覆在正極集流體上干燥，然后在溫度為大于15(TC至500-C下保持0.5-5小時(shí)，使所述第一種粘結(jié)劑固化。接著進(jìn)行壓片和裁片得到正極。所述干燥的溫度可以為80-15(TC，干燥時(shí)間可以為2-10小時(shí)。所述正極槳液所用的溶劑可以是現(xiàn)有技術(shù)中的各種溶劑，如可以選自N-甲基吡咯垸酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亞砜(DMSO)、四氫呋喃(THF)以及水和醇類(lèi)中的一種或幾種。溶劑的用量使所述漿料能夠涂覆到所述導(dǎo)電基體上即可。一般來(lái)說(shuō)，溶劑的用量使?jié){液中正極活性物質(zhì)的含量為40-150重量％，優(yōu)選為50-85重量％。本發(fā)明還提供了一種負(fù)極材料組合物，該組合物包括負(fù)極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑，其中，所述粘結(jié)劑為本發(fā)明提供的粘結(jié)劑組合物。所述負(fù)極活性物質(zhì)的，量可以為本領(lǐng)域的常規(guī)含量，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，以所述負(fù)極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑的總重量為基準(zhǔn)，所述粘結(jié)劑的含量可以為0.3-20重量％，優(yōu)選為1-15重量％;所述負(fù)極活性物質(zhì)的含量為80-99.7重量％，優(yōu)選為85-99重量％。所述負(fù)極活性物質(zhì)可以采用可以商購(gòu)的所有負(fù)極活性物質(zhì)，優(yōu)選為硅材料、錫和碳質(zhì)材料中的一種或幾種；其中，所述的硅材料為純硅粉、合金硅；所述碳質(zhì)材料包括活性碳、硬碳、和軟碳。當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)為硅粉和/或錫時(shí)，采用本發(fā)明的粘結(jié)劑組合物能極大地改善電池的循環(huán)性能，因此負(fù)極活性物質(zhì)尤其優(yōu)選為硅粉和/或錫。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的負(fù)極材料組合物還包括導(dǎo)電劑，所述導(dǎo)電劑可以為常規(guī)的導(dǎo)電劑。導(dǎo)電劑的含量可以為常規(guī)含量，優(yōu)選為，以負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的總重量為基準(zhǔn)，所述粘結(jié)劑的含量為1-15重量％;所述負(fù)極活性物質(zhì)的含量為85-95重量％;所述導(dǎo)電劑的含量為3-10重量％。本發(fā)明還提供了一種鋰離子二次電池的負(fù)極，該負(fù)極包括集流體和負(fù)載在集流體上的正極材料，其中，所述負(fù)極材料為本發(fā)明提供的負(fù)極材料組合物。所述集流體可以為鋰離子電池中常用的負(fù)極集流體，如沖壓金屬、金屬箔、網(wǎng)狀金屬和泡沫狀金屬。所述負(fù)極的制備方法與正極的制備方法類(lèi)似，在此不再詳述。本發(fā)明還提供了一種鋰離子二次電池，該鋰離子二次電池包括電池殼、極芯和電解液，所述極芯和電解液密封容納在電池殼內(nèi)，所述極芯包括正極、負(fù)極和位于正極與負(fù)極之間的隔膜，其中，所述正極為本發(fā)明提供的正極和/或所述負(fù)極為本發(fā)明提供的負(fù)極。當(dāng)本發(fā)明提供的電池的正極為本發(fā)明提供的正極時(shí)，其負(fù)極可以為常規(guī)的負(fù)極。所述常規(guī)的負(fù)極是指負(fù)載在集流片上的粘結(jié)劑為常規(guī)的粘結(jié)劑，如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纖維素鈉(CMC)和丁苯橡膠(SBR)中的一種或幾種；其負(fù)極還可以為本發(fā)明提供的負(fù)極，這種組合是最優(yōu)選的。當(dāng)本發(fā)明提供的電池的負(fù)極為本發(fā)明提供的負(fù)極時(shí)，其正極可以為常規(guī)的正極。所述常規(guī)的正極是指負(fù)載在集流片上的粘結(jié)劑為常規(guī)的粘結(jié)劑，如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纖維素鈉(CMC)和丁苯橡膠(SBR)中的一種或幾種。在本發(fā)明的鋰離子二次電池中，電解液可以為非水電解液。所述非水電解液為電解質(zhì)鋰鹽在非水溶劑中形成的溶液，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)的非水電解液。如電解質(zhì)鋰鹽可以選自六氟磷酸鋰(LiPF6)、高氯酸鋰(LiC104)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、六氟硅酸鋰(LiSiF6)、四苯基硼酸鋰(LiB(C6H5)4)、氯化鋰(LiCl)、溴化鋰(LiBr)、氯鋁酸鋰(LiAlCU)及氟烴基磺酸鋰(LiC(S02CF3)3)、LiCH3S03、LiN(S02CF3)2中的一種或幾種。非水溶劑可以選自鏈狀酸酯和環(huán)狀酸酯混合溶液，其中鏈狀酸酯可以為碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸二丙酯(DPC)以及其它含氟、含硫或含不飽和鍵的鏈狀有機(jī)酯類(lèi)中的一種或幾種。環(huán)狀酸酯可以為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亞乙烯酯(VC)、Y-丁內(nèi)酯(T"BL)、磺內(nèi)酯以及其它含氟、含硫或含不飽和鍵的環(huán)狀有機(jī)酯類(lèi)中的一種或幾種。在所述非水電解液中，電解質(zhì)鋰鹽的濃度一般為0.1-2摩爾/升，優(yōu)選為0.8-1.2摩爾/升。在本發(fā)明的鋰離子二次電池中，隔膜層設(shè)置于正極和負(fù)極之間，具有電絕緣性能和液體保持性能。所述隔膜層可以選自本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的鋰離子二次電池中所用的各種隔膜層，例如聚烯烴微多孔膜(PP)、聚乙烯氈(PE)、玻璃纖維氈或超細(xì)玻璃纖維紙或PP/PE/PP。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述隔膜為聚酰亞胺薄膜。所述聚酰亞胺薄膜可以為本領(lǐng)域所采用的任何的聚酰亞胺薄膜，優(yōu)選其孔隙率為20%-55%,平均孔直徑為30-120納米。本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的制備方法按照本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的方法進(jìn)行，一般來(lái)說(shuō)，該方法包括將正極、負(fù)極和位于正極與負(fù)極之間的隔膜依次巻繞形成極芯，將極芯置入電池殼中，加入電解液，然后密封，其中，所述正極包括集流體和負(fù)載在集流體上的正極材料，所述正極材料含有正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，其中，所述粘結(jié)劑和/或所述粘結(jié)劑為本發(fā)明提供的粘結(jié)劑組合物。其中，巻繞和密封的方法為本領(lǐng)域人員所公知。電解液的用量為常規(guī)用量。以下以053450型號(hào)電池為例說(shuō)明本發(fā)明的鋰離子二次電池。實(shí)施例1本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池及其制備方法。粘結(jié)劑組合物的制備將CMC和PI(常州市廣成新型塑料有限公司、固化溫度為200-300'C)按照重量比為3:7混合均勻。正極材料組合物將磷酸鐵鋰、乙炔黑和上述制備的粘結(jié)劑組合物按重量比為100:5:6混合均勻。正極將上述制備的正極材料組合物用水調(diào)勻，在厚度為20微米的鋁箔上雙面敷料，涂抹均勻。在90。C下烘干，然后在250。C下固化3小時(shí)。碾壓，滾切成正極片，極片大小為48.5cm(長(zhǎng))x4.4cm(寬)x0.015cm(厚度)，含7克正極活性物質(zhì)。按照以下公式計(jì)算正極涂層的密度密度=極片上涂敷料的重量/(極片上涂敷料的體積)將計(jì)算的結(jié)果列在表l中。負(fù)極將人造石墨、CMC和SBR按照重量比為100:4:1.6用水混合均勻。在厚度為12微米的銅箔上雙面敷料，涂抹均勻。在9(TC下烘干，碾壓，滾切成負(fù)極片，極片大小為48cm(長(zhǎng))x4.5cm(寬)x0.01cm(厚度)，負(fù)極材料石墨重3克。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算負(fù)極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表l中。隔膜采用20微米厚的PE薄膜。將上述正、負(fù)極片與隔膜巻繞成一個(gè)方型的鋰離子電芯并收納入方形電池外殼中，隨后注入1摩爾/升LiPF6/(EC+DEC+DMC)(EC、DEC和DMC重量比為l:1:l)電解液，密封，制成053450型的鋰離子電池C1。對(duì)比例1該對(duì)比例用于說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)提供的鋰離子二次電池及其制備方法。正極材料組合物將磷酸鐵鋰、乙炔黑和CMC按重量比為100:5:6混合均勻。正極用水將上述制備的正極材料組合物調(diào)勻。在厚度為20微米的鋁箔上雙面敷料，涂抹均勻。在90。C下烘干，碾壓，滾切成正極片，極片大小為48.5cm(長(zhǎng))x4.4cm(寬)x().015cm(厚度)，含5,5克正極活性物質(zhì)。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算正極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表1中。負(fù)極按照實(shí)施例1制備負(fù)極的方法進(jìn)行按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算負(fù)極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表1中。隔膜與實(shí)施例1的相同。按照實(shí)施例1的方法組裝電池CC1。實(shí)施例2本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池及其制備方法。粘結(jié)劑組合物的制備將聚偏二氟乙烯和酚醛樹(shù)脂(天津大盈樹(shù)脂有限公司、固化溫度為300-450。C)按照重量比為7:3混合。正極材料組合物將磷酸鐵鋰，乙炔黑和上述制備的粘結(jié)劑組合物按重量比為100:8:12混合均勻。正極用NMP將上述制備的正極材料組合物調(diào)勻，在厚度為20微米的鋁箔上雙面敷料，涂抹均勻。在9(TC下烘干，然后在40(TC下固化3小時(shí)。碾壓，滾切成正極片，極片大小為48.5cmx4.5cmx0.015cm(厚度)，正極材料重7克。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算正極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表1中。負(fù)極按照實(shí)施例1制備負(fù)極的方法進(jìn)行。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算負(fù)極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表l中。隔膜與實(shí)施例l的相同。按照實(shí)施例1的方法組裝電池C2。對(duì)比例2該對(duì)比例用于說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)提供的鋰離子二次電池及其制備方法。正極材料組合物將磷酸鐵鋰、乙炔黑和聚偏二氟乙烯按重量比為100:8:8混合均勻。正極用水將上述制備的正極材料組合物調(diào)勻。在厚度為20微米的鋁箔上雙面敷料，涂抹均勻。在9(TC下烘干，碾壓，滾切成正極片，極片大小為48.5cm(長(zhǎng))x4.4cm(寬)x0.015cm(厚度)，含5.5克正極活性物質(zhì)。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算正極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表1中。負(fù)極按照實(shí)施例2制備負(fù)極的方法進(jìn)行。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算負(fù)極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表1中。隔膜與實(shí)施例2的相同。按照實(shí)施例2的方法組裝電池CC2。實(shí)施例3本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池及其制備方法。粘結(jié)劑組合物1:按照實(shí)施例1制備粘結(jié)劑組合物的方法進(jìn)行。正極材料組合物按照實(shí)施例1制備正極材料組合物的方法進(jìn)行。正極按照實(shí)施例1制備正極的方法進(jìn)行。粘結(jié)劑組合物2的制備將CMC和環(huán)氧樹(shù)脂(陶氏(張家港)化工公司、固化溫度為150-200°C)按照重量比為4:6混合。負(fù)極材料組合物:將活性碳和上述制備的粘結(jié)劑組合物按重量比為100:2:2混合均勻。負(fù)極用水將上述制備的負(fù)極材料組合物調(diào)勻，在厚度為12微米的銅箔上雙面敷料，涂抹均勻。在90'C下烘干，然后在160'C下固化3小時(shí)。碾壓，滾切成負(fù)極片，極片大小為48cm(長(zhǎng))x4.5cm(寬)x().0093cm(厚度)，負(fù)極材料石墨重3克。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算負(fù)極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表l中。與實(shí)施例1的相同。按照實(shí)施例1的方法組裝電池C3。實(shí)施例4本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池及其制備方法。正極將LiCo02、乙炔黑和PVDF按重量比為100:5:4用溶劑NMP調(diào)勻，攪拌混合均勻，在厚度為20微米的鋁箔上雙面敷料，涂抹均勻。在9(TC下烘干，碾壓，滾切成正極片，極片大小為48.5cm(長(zhǎng))x4.4cm(寬)x0.015cm(厚度)，含IO克正極活性物質(zhì)。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算正極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表1中。粘結(jié)劑組合物的制備將CMC和PI(常州市廣成新型塑料有限公司、固化溫度為200-300°C)按照重量比為2:8混合。負(fù)極材料組合物:將純硅粉和上述制備的粘結(jié)劑組合物按重量比為100:io混合均勻。負(fù)極用水將上述制備的負(fù)極材料組合物調(diào)勻，在厚度為12微米的銅箔上雙面敷料，涂抹均勻。在9(TC下烘干，然后在25(TC下固化3小時(shí)。碾壓，滾切成正極片，極片大小為48cm(長(zhǎng))x4.5cm(寬)x0.007cm(厚度)，負(fù)極材料重1.6克。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算負(fù)極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表l中。隔膜采用20微米厚的PE薄膜。將上述正、負(fù)極片與隔膜巻繞成一個(gè)方型的鋰離子電芯并收納入方形電池外殼中，隨后注入1摩爾/升LiPF6/(EC+DEC+DMC)(EC、DEC和DMC重量比為l:1:l)電解液，密封，制成053450型的鋰離子電池B1。對(duì)比例3正極按照實(shí)施例4制備正極的方法制備。負(fù)極材料組合物將純硅粉和CMC按重量比為100:IO混合均勻。負(fù)極用水將上述制備的負(fù)極材料組合物調(diào)勻，在厚度為12微米的銅箔上雙面敷料，涂抹均勻，在9(TC下烘干。碾壓，滾切成負(fù)極片，極片大小為48cm(長(zhǎng))x4.5cm(寬)x0.007cm(厚度)，負(fù)極材料重1.4克。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算負(fù)極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表1中。隔膜與實(shí)施例4的相同。按照實(shí)施例4的方法組裝電池BB1。實(shí)施例5正極按照實(shí)施例4制備正極的方法進(jìn)行。粘結(jié)劑組合物的制備將CMC和酚醛樹(shù)脂(天津大盈樹(shù)脂有限公司、固化溫度為300-45(TC)按照重量比為5:5混合。負(fù)極材料組合物:將合金硅和上述制備的粘結(jié)劑組合物按重量比為100:8混合均勻。負(fù)極用水將上述制備的負(fù)極材料組合物調(diào)勻，在厚度為12微米的銅箔上雙面敷料，涂抹均勻。在90'C下烘干，然后在400'C下固化3小時(shí)。碾壓，滾切成正極片，極片大小為48cm(長(zhǎng))x4.5cm(寬)x().007cm(厚度)，負(fù)極材料重1.6克。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算負(fù)極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表l中。隔膜采用20微米厚的PE薄膜。將上述正、負(fù)極片與隔膜巻繞成一個(gè)方型的鋰離子電芯并收納入方形電池外殼中，隨后注入1摩爾/升LiPF6/(EC+DEC+DMC)(EC、DEC和DMC重量比為l:1:l)電解液，密封，制成053450型的鋰離子電池B2。對(duì)比例4正極按照實(shí)施例5制備正極的方法制備。負(fù)極材料組合物將合金硅和CMC按重量比為100:8混合均勻。負(fù)極用水將上述制備的負(fù)極材料組合物調(diào)勻，在厚度為12微米的銅箔上雙面敷料，涂抹均勻，在90'C下烘干。碾壓，滾切成負(fù)極片，極片大小為48cm(長(zhǎng))x4.5cm(寬)x().007cm(厚度)，負(fù)極材料重1.4克。按照實(shí)施例1中的公式計(jì)算負(fù)極涂層的密度，將檢測(cè)的結(jié)果列在表1中。隔膜與實(shí)施例5的相同。按照實(shí)施例5的方法組裝電池BB2。電池性能測(cè)試1、容量的測(cè)試A、室溫下，將實(shí)施例l-3及對(duì)比例l-2制得的電池分別以1C電流充電至3.8伏，在電壓升至3.8伏后，以3.8伏恒定電壓充電，截止電流為0.05C，擱置5分鐘；然后將電池分別以0.2C電流放電至2.4伏，得到電池常溫0.2。電流放電至2.4伏的容量；然后重復(fù)上述充電步驟，并再次分別將電池以2C電流放電，得到常溫下電池以2C電流放電至2.4伏的容量。測(cè)得的結(jié)果列在表1中。B、室溫下，將實(shí)施例4-5及對(duì)比例3-42制得的電池分別以1C電流充電至4.2伏，在電壓升至4.2伏后，以4.2伏恒定電壓充電，截止電流為0.05C，擱置5分鐘；然后將電池分別以0.2€電流放電至3.0伏，得到電池常溫0.20電流放電至3.0伏的容量；然后重復(fù)上述充電步驟，并再次分別將電池以2C電流放電，得到常溫下電池以2C電流放電至3.0伏的容量。測(cè)得的結(jié)果列在表1中。2、循環(huán)性能的測(cè)定A、在45t:下，將實(shí)施例1-3及對(duì)比例1-2制得的電池分別以1C電流充電至3.8伏，在電壓升至3.8伏后，以3.2伏恒定電壓充電，截止電流為0.05C，擱置5分鐘，然后將電池分別以1C電流放電至2.4伏，分別記錄各電池的放電容量；然后重復(fù)上述充放電步驟。所述循環(huán)次數(shù)為電容量降到初始容量的80%時(shí)循環(huán)的次數(shù)，測(cè)得的結(jié)果列在表l中。B、在45'C下，將實(shí)施例4-5及對(duì)比例3-4制得的電池分別以1C電流充電至4.2伏，在電壓升至4.2伏后，以4.2伏恒定電壓充電，截止電流為0.05C，擱置5分鐘，然后將電池分別以1C電流放電至3.0伏，分別記錄各電池的放電容量；然后重復(fù)上述充放電步驟。所述循環(huán)次數(shù)為電容量降到初始容量的80%時(shí)循環(huán)的次數(shù)，測(cè)得的結(jié)果列在表1中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>從表l中可以看出采用本發(fā)明的粘結(jié)劑組合物制備的電池時(shí)，能顯著提高正極或負(fù)極的涂層的密度，改善電池的容量和循環(huán)性能，例如，實(shí)施例1的正極涂層的的密度為2.8克/厘米3，0.2C放電容量為920毫安時(shí)，循環(huán)次數(shù)為700次；對(duì)比例1的制備正極涂層的的密度為2.28克/厘米3，0.2C放電容量為700毫安時(shí)，循環(huán)次數(shù)為630次。當(dāng)使用硅粉或合金硅作為負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，能極大地改善循環(huán)性能如實(shí)施例4制備的電池Bl循環(huán)200次后電容量降到初始容量的80%;而對(duì)比例制備的電池BB1僅循環(huán)30次電容量就降到初始容量的80%。權(quán)利要求1、一種粘結(jié)劑組合物，其特征在于，該組合物含有第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑，其中，所述第一粘結(jié)劑的固化溫度為大于150℃至500℃，所述第二粘結(jié)劑的固化溫度為50-150℃。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述第一粘結(jié)劑和所述第二粘結(jié)劑的重量比為1:9至9:1。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其中，所述第一粘結(jié)劑為聚酰亞胺、環(huán)氧樹(shù)脂、硅氧垸聚合物、酚醛樹(shù)脂中的一種或多種；所述第二粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一種或幾種。4、一種正極材料組合物，該組合物包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，其特征在于，所述粘結(jié)劑為權(quán)利要求l-3任意一項(xiàng)所述的粘結(jié)劑組合物。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的正極材料組合物，其中，以所述正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的總重量為基準(zhǔn)，所述粘結(jié)劑的含量為0.3-15重量％，所述正極活性物質(zhì)的含量為83-98重量％，所述導(dǎo)電劑的含量為1-10重量％。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的正極材料組合物，其中，所述正極活性物質(zhì)為磷酸鐵鋰、Li3V2(P04)3、LiMn204、LiMn02、LiNi02、LiCo02、LiVP04F和LiFe02中的一種或幾種；導(dǎo)電劑為石墨、碳纖維、碳黑、金屬粉末和碳纖維中的一種或幾種。7、一種鋰離子二次電池的正極，該正極包括集流體和負(fù)載在集流體上的正極材料，其特征在于，所述正極材料為權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的正極材料組合物。8、一種負(fù)極材料組合物，該組合物包括負(fù)極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑，其特征在于，所述粘結(jié)劑為權(quán)利要求l-3任意一項(xiàng)所述的粘結(jié)劑組合物。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的負(fù)極材料組合物，其中，以所述負(fù)極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑的總重量為基準(zhǔn)，所述粘結(jié)劑的含量為0.3-20重量％，所述負(fù)極活性物質(zhì)的含量為80-99.7重量％。10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的負(fù)極材料組合物，其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)為硅材料、錫和碳質(zhì)材料中的一種或幾種。11、一種鋰離子二次電池的負(fù)極，該負(fù)極包括集流體和負(fù)載在集流體上的負(fù)極材料，其特征在于，所述負(fù)極材料為權(quán)利要求8-10中任意一項(xiàng)所述的負(fù)極材料組合物。12、一種鋰離子二次電池，該鋰離子二次電池包括電池殼、極芯和電解液，所述極芯和電解液密封容納在電池殼內(nèi)，所述極芯包括正極、負(fù)極和位于正極與負(fù)極之間的隔膜，其特征在于，所述正極為權(quán)利要求7所述的正極和/或所述負(fù)極為權(quán)利要求11所述的負(fù)極。全文摘要本發(fā)明提供了一種粘結(jié)劑組合物，其中，該組合物含有第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑，其中，所述第一粘結(jié)劑的固化溫度為大于150℃至500℃，所述第二粘結(jié)劑的固化溫度為50-150℃。本發(fā)明還提供了一種正極材料組合物、一種正極、一種負(fù)極材料組合物，負(fù)極和一種鋰離子二次電池，該鋰離子二次電池包括電池殼、極芯和電解液，所述極芯和電解液密封容納在電池殼內(nèi)，所述極芯包括正極、負(fù)極和位于正極與負(fù)極之間的隔膜，其中，所述正極為本發(fā)明提供的正極和/或所述負(fù)極為本發(fā)明提供的負(fù)極。含有本發(fā)明提供的粘結(jié)劑組合物的電池具有較高的容量和循環(huán)性能。文檔編號(hào)H01M4/62GK101662026SQ20081021016公開(kāi)日2010年3月3日申請(qǐng)日期2008年8月29日優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日發(fā)明者吳聲本,曾慶生申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司