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CN115286803A - Bab型嵌段共聚物、制备方法、粘结剂、正极极片、二次电池及用电装置 - Google Patents

Bab型嵌段共聚物、制备方法、粘结剂、正极极片、二次电池及用电装置 Download PDF

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CN115286803A
CN115286803A CN202211205884.5A CN202211205884A CN115286803A CN 115286803 A CN115286803 A CN 115286803A CN 202211205884 A CN202211205884 A CN 202211205884A CN 115286803 A CN115286803 A CN 115286803A
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Abstract

本申请提供了一种BAB型嵌段共聚物、制备方法、粘结剂、正极极片、二次电池及用电装置。该BAB型嵌段共聚物包含A‑嵌段和B‑嵌段，B‑嵌段包含式I所示的结构单元，A‑嵌段包含式II、式Ⅲ、式Ⅳ所示的结构单元中的一种或多种，其中R1、R2、R3各自独立地选自氢、氟、至少含有一个氟原子的C1‑3烷基中的一种或多种，R4各自独立地选自取代的C6‑25的芳香基，R5、R6、R7、R8各自独立地选自取代或未取代的C2‑24烷基、取代或未取代的C6‑25的芳香基。以该嵌段共聚物作为粘结剂能够降低极片的膜片电阻，提高极片的吸液速率，抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，进而提高电池的循环性能和存储性能。

Description

BAB型嵌段共聚物、制备方法、粘结剂、正极极片、二次电池及 用电装置
技术领域
本申请涉及二次电池技术领域，尤其涉及一种BAB型嵌段共聚物、制备方法、粘结剂、正极极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置。
背景技术
近年来，二次电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。随着二次电池应用的普及，对其能量密度、循环性能等也提出了更高的要求。
粘结剂是二次电池中的常用材料，广泛应用于电池极片、隔离膜、封装处等。目前，二次电池正极中使用最广泛的粘结剂是聚偏二氟乙烯（PVDF），但其价格昂贵、分散性差，另外现有的粘结剂无法满足电池在高电压下或极端高温条件下使用、储存的需求。因此，现有的粘结剂仍有待改进。
发明内容
本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种BAB型嵌段共聚物，以该嵌段共聚物作为粘结剂能够降低极片的膜片电阻，提高极片的吸液速率，抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，进而提高电池的循环性能和存储性能。
本申请的第一方面提供一种BAB型嵌段共聚物，包含A-嵌段和B-嵌段，B-嵌段包含式I所示的结构单元，A-嵌段包含式II所示的结构单元、式Ⅲ所示的结构单元、式Ⅳ所示的结构单元中的一种或多种，
Figure 216702DEST_PATH_IMAGE001
式I
Figure 71525DEST_PATH_IMAGE002
式II
Figure 38213DEST_PATH_IMAGE003
式Ⅲ
Figure 574368DEST_PATH_IMAGE004
式Ⅳ
其中R1、R2、R3各自独立地选自氢、氟、至少含有一个氟原子的C1-3烷基中的一种或多种，R4选自取代的C6-25的芳香基，R5、R6、R7、R8各自独立地选自取代或未取代的C2-24烷基、取代或未取代的C6-25的芳香基。
以BAB型嵌段共聚物制备的粘结剂，可以将含氟嵌段和非氟嵌段的重均分子量最大化，充分发挥含氟粘结剂和非氟粘结剂各自的优势，实现优势互补的作用。同时BAB型嵌段共聚物可以利用B-嵌段与A-嵌段间的空间位阻作用，减少粘结剂的团聚，提高极片中物质分散的均匀性。以上述BAB型嵌段共聚物制备的粘结剂能够降低极片的膜片电阻，提高极片的吸液速率，抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，进而提高电池的循环性能和存储性能。且BAB型嵌段共聚物相比于含氟聚合物与非氟聚合物的简单共混，可以通过嵌段间的相互作用有效抑制在浆料制备过程中不同结构单元的聚合物的分层现象。
在任意实施方式中，所述嵌段共聚物中，每个所述B-嵌段的质量百分比为15%~35%，所述A-嵌段的质量百分比为30%~70%，基于所述嵌段共聚物的总质量计。
B-嵌段和A-嵌段的质量百分比在合适范围内的BAB型嵌段共聚物使得极片同时具有优异的粘结力、良好的吸液速率和较低的膜片电阻，电池具有优异的循环性能、高温存储性能和安全性能。
在任意实施方式中，所述嵌段共聚物的重均分子量为40万~200万。
重均分子量在合适范围内的BAB型嵌段共聚物使得极片同时具有优异的吸液速率、良好的粘结力和较低的膜片电阻，电池兼具优秀的循环性能和存储性能。
在任意实施方式中，A-嵌段包含含有三氟甲基的式II所示的结构单元。
在任意实施方式中，所述含有三氟甲基的式II所示的结构单元为
Figure 342735DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 837301DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 291285DEST_PATH_IMAGE007
中的一种或多种。
A-嵌段中包含含有三氟甲基的式II所示的结构单元使得BAB型嵌段共聚物能够进一步提高极片的粘结力和吸液速率，降低极片的膜片电阻，有效抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，提高电池的循环性能、高温存储性能和安全性能。
在任意实施方式中，A-嵌段包含含有砜基的式II所示的结构单元。
在任意实施方式中，所述含有砜基的式II所示的结构单元选自
Figure 224606DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 578971DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure 510018DEST_PATH_IMAGE010
中的一种或多种。
A-嵌段中包含含有砜基的式II所示的结构单元使得BAB型嵌段共聚物能够进一步提高极片的粘结力和吸液速率，降低极片的膜片电阻，抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，提高电池的循环性能和高温存储性能。
在任意实施方式中，式I所示的结构单元衍生自偏二氟乙烯、四氟乙烯、氟乙烯中的一种或多种。
本申请的第二方面还提供一种BAB型嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备B-嵌段：将至少一种式Ⅴ所示单体聚合制备B-嵌段，
Figure 185718DEST_PATH_IMAGE011
式Ⅴ
其中A1、A2、A3各自独立地选自氢、氟、至少含有一个氟原子的C1-3烷基中的一种或多种；
制备A-嵌段：将至少一种二元胺和至少一种二元酐或至少一种二元酸聚合制备A-嵌段，或者将内酰胺单体开环聚合制备A-嵌段；
制备BAB型嵌段共聚物：将B-嵌段和A-嵌段接合制备BAB型嵌段共聚物。
该制备方法相对于传统的共聚方法可以将含氟嵌段和非氟嵌段的重均分子量最大化，充分发挥含氟粘结剂和非氟粘结剂各自的优势，实现优势互补的作用。该制备方法原料便宜，可以降低成本，减少对环境的污染，有利于粘结剂产量的提升。同时以该方法制备的BAB型嵌段共聚物作为粘结剂，能够使得极片具有优秀的吸液能力、良好的粘结力，较低的膜片电阻，使得电池的循环性能、高温存储性能和安全性能得到改善。
在任意实施方式中，所述制备B-嵌段具体包括：
将至少一种式Ⅴ所示单体、链转移剂和引发剂在70~90℃的反应温度下通过可逆加成-裂解链转移聚合，反应5~8.5小时得到单端具有叠氮基团或炔基的B-嵌段。
采用可逆加成-裂解链转移聚合实现可控聚合，且产物分子量分布较窄。而且通过上述反应，B-嵌段只在末端具有炔基或叠氮基团，方便以高效温和的方式定向地与A-嵌段发生接合，生成BAB型三嵌段共聚物。
在任意实施方式中，所述制备A-嵌段具体包括：
将催化剂、至少一种二元胺、至少一种二元酐或至少一种二元酸在室温下搅拌反应4~10小时，升温至170~210℃反应5~20小时，得到两端的端基均为酸酐、羧基或氨基的产物；
对产物的端基进行官能化反应，得到两端均具有炔基或叠氮基团的所述A-嵌段。
在任意实施方式中，所述制备A-嵌段具体包括：
将端基调节剂、水和至少一种内酰胺单体在250℃~280℃的反应温度下聚合反应12~24小时，得到两端的端基均为羧基或氨基的产物；
对产物的端基进行官能化反应，得到两端均具有炔基或叠氮基团的所述A-嵌段。
采用该制备方法制备出的两侧末端叠氮化或炔基化的A-嵌段，便于以高效温和的方式与B-嵌段发生嵌段间的连接，生成BAB型嵌段共聚物。
在任意实施方式中，所述制备BAB型嵌段共聚物具体包括：
将两端均具有炔基或叠氮基团的A-嵌段与单端具有叠氮基团或炔基的B-嵌段混合，进行点击反应，制备BAB型嵌段共聚物，其中B-嵌段和A-嵌段的端基不同。
上述制备方法，具有产率高、副产物无害、反应条件简单温和、反应原料易得的优点，能够实现嵌段聚合物的可控聚合，有利于提高产品的良品率。
在任意实施方式中，链转移剂为含末端炔基或叠氮基团的RAFT链转移剂。
在任意实施方式中，端基调节剂为二元胺或二元酸。
本申请的第三方面，提供一种BAB型嵌段共聚物在二次电池中的应用，可选地，二次电池包括锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池、钾离子电池中的至少一种。
本申请的第四方面提供一种正极极片，包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极膜层，所述正极膜层包括正极活性材料、导电剂和粘结剂，该粘结剂为任意实施方式中的BAB型嵌段共聚物或任意实施方式中的制备方法制备的BAB型嵌段共聚物。
该正极极片具有优异的吸液速率和良好的粘结力，具有优异的膜片电阻和过渡金属溶出量。
在任意实施方式中，粘结剂的质量百分比为0.1%~3%，基于正极活性材料的总质量计。
控制粘结剂的质量百分比在合适范围内，可以使得极片具有优异的吸液速率、良好的粘结力、较低的膜片电阻。另外极片中的粘结剂能够抑制活性材料中过渡金属的溶出，提高电池的循环性能、高温存储性能和安全性能。
在任意实施方式中，所述正极膜层与所述正极集流体间单位长度的粘结力不小于11.5N/m，可选为11.5-15N/m。
该极片的正极膜层与正极集流体之间具有高的粘结强度，在使用过程中，正极膜层不容易从正极集流体上脱落，有助于提高电池的循环性能和安全性。
在任意实施方式中，所述正极极片对电解液的吸液速率大于0.31μg/s，可选为0.32-0.5μg/s，所述电解液的密度为1.1-1.2g/cm3。
该极片具有较高的吸液速率，能够提高电解液对极片的浸润效率，改善离子传输路径，降低界面电阻，提高电池性能。
在本申请的第五方面，提供一种二次电池，包括电极组件和电解液，所述电极组件包括隔离膜、负极极片和本申请第四方面的正极极片。
在本申请的第六方面，提供一种电池模块，包括本申请第五方面的二次电池。
在本申请的第七方面，提供一种电池包，包括本申请第六方面的电池模块。
在本申请的第八方面，提供一种用电装置，包括本申请第五方面的二次电池、第六方面的电池模块或第七方面的电池包中的至少一种。
附图说明
图1是本申请一实施方式的BAB型嵌段共聚物的制备方法示意图；
图2是本申请一实施方式的二次电池的示意图；
图3是图2所示的本申请一实施方式的二次电池的分解图；
图4是本申请一实施方式的电池模块的示意图；
图5是本申请一实施方式的电池包的示意图；
图6是图5所示的本申请一实施方式的电池包的分解图；
图7是本申请一实施方式的二次电池用作电源的用电装置的示意图。
附图标记说明：
1电池包；2上箱体；3下箱体；4电池模块；5二次电池；51壳体；52电极组件；53盖板；6 BAB型嵌段共聚物；61 A-嵌段；611 A-嵌段的两端基团；612式II、式III或式IV所示结构单元；62 B-嵌段； 621 B-嵌段的末端基团； 622式I所示结构单元。
具体实施方式
以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的正极活性材料及其制造方法、正极极片、二次电池、电池模块、电池包和电学装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3、4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真（或存在）并且B为假（或不存在）；A为假（或不存在）而B为真（或存在）；或A和B都为真（或存在）。
现有技术中常以聚偏氟乙烯(PVDF)作为极片粘结剂，然而PVDF粘结剂的成本高，受环保政策的限制无法大规模回收利用。而且PVDF粘结剂难以对正极活性材料形成有效的保护层，无法有效抑制正极活性材料与电解液的副反应以及正极活性材料中过渡金属的溶出，导致电芯产气、体积变形、过渡金属在负极沉积等问题，对电池的循环性能和安全性能均产生负面影响，
[粘结剂]
基于此，本申请提供了一种BAB型嵌段共聚物，包含A-嵌段和B-嵌段，B-嵌段包含式I所示的结构单元，A-嵌段包含式II所示的结构单元、式Ⅲ所示的结构单元、式Ⅳ所示的结构单元中的一种或多种，
Figure 125993DEST_PATH_IMAGE001
式I
Figure 337793DEST_PATH_IMAGE012
式II
Figure 705321DEST_PATH_IMAGE013
式Ⅲ
Figure 337159DEST_PATH_IMAGE014
式Ⅳ
其中R1、R2、R3各自独立地选自氢、氟、至少含有一个氟原子的C1-3烷基中的一种或多种，R4选自取代的C6-25的芳香基，R5、R6、R7、R8各自独立地选自取代或未取代的C2-24烷基、取代或未取代的C6-25的芳香基。
在本文中，术语“嵌段共聚物”是将两种或两种以上性质不同的聚合物链段连在一起制备而成的一种特殊聚合物。具有特定结构的嵌段聚合物会表现出与简单线形聚合物，以及许多无规共聚物甚至均聚物的混合物不同的性质。常见的有AB型和BAB型，其中A、B都是长链段；也有（AB）n型多段共聚物，其中A、B链段相对较短。
在本文中，术语“BAB型嵌段共聚物”是指中间为A-嵌段，两侧为B-嵌段的三嵌段共聚物。其中，B-嵌段和A-嵌段分别是由不同的单体聚合形成的具有预定聚合度的聚合物链段。在一些实施方式中，B-嵌段是由一种或多种含氟单体聚合形成的长序列链段，A-嵌段是由一种或多种不含氟单体聚合形成的长序列链段。B-嵌段和A-嵌段以有序的方式经共价键结合形成BAB型嵌段共聚物。作为示例，BAB型嵌段聚合物中B-嵌段为聚偏二氟乙烯，由偏氟乙烯单体聚合形成，重均分子量为10万-50万；A-嵌段为聚酰亚胺，由二酐单体和二胺单体聚合形成，重均分子量为20万-100万；B-嵌段和A-嵌段嵌段两侧的端基键合得到聚偏氟乙烯-聚酰亚胺-聚偏氟乙烯嵌段共聚物（BAB型嵌段共聚物），该嵌段共聚物的重均分子量为40万-200万。
在本文中，术语“聚合物”一方面包括通过聚合反应制备的化学上均一的、但在聚合度、摩尔质量和链长方面不同的大分子的集合体。该术语另一方面也包括由聚合反应形成的这样的大分子集合体的衍生物，即可以通过上述大分子中的官能团的反应，例如加成或取代获得的并且可以是化学上均一的或化学上不均一的化合物。
在本文中，术语“C1-3烷基”是指仅由碳和氢原子组成的直链或支链烃链基团，基团中不存在不饱和，具有从一至三个碳原子，并且通过单键附接到分子的其余部分。C1-3烷基的示例包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基（异丙基）。术语“C2-C24烷基”应作相应解释。
在本文中，术语“取代的”是指该化合物或化学部分的至少一个氢原子被另一种化学部分被取代基取代，其中的取代基各自独立地选自：羟基、巯基、氨基、氰基、硝基、醛基、卤素原子、烯基、炔基、芳基、杂芳基、C1-6烷基、C1-6烷氧基。
在本文中，术语“C6-25的芳香基”，指至少一个环为芳族的芳族环系统，其包括但不限于苯基、联苯基、茚满基、1-萘基、2-萘基和四氢萘基。
在本文中，取代的C6-25的芳香基包括但不限于芳烷基、芳烷氧基、芳基氧基烷基、通过羰基或醚基连接的对称或不对称芳基基团。
在一些实施方式中，式I所示的结构单元选自衍生自偏二氟乙烯、四氟乙烯、氟乙烯中的一种或多种。
在一些实施方式中，式II所示的结构单元选自
Figure 815545DEST_PATH_IMAGE015
Figure 724595DEST_PATH_IMAGE016
Figure 10827DEST_PATH_IMAGE017
或
Figure 677431DEST_PATH_IMAGE018
。
在一些实施方式中，式Ⅲ所示的结构单元选自
Figure 412038DEST_PATH_IMAGE019
Figure 847699DEST_PATH_IMAGE020
Figure 884925DEST_PATH_IMAGE021
或
Figure 789558DEST_PATH_IMAGE022
。
在一些实施方式中，式Ⅳ所示结构单元选自
Figure 813009DEST_PATH_IMAGE023
Figure 618023DEST_PATH_IMAGE024
Figure 826150DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 467347DEST_PATH_IMAGE026
。
在一些实施方式中，BAB型嵌段共聚物在二次电池中作为粘结剂。在一些实施方式中，BAB型嵌段共聚物在二次电池中作为极片粘结剂。
在本文中，术语“粘结剂”是指在分散介质中形成胶体溶液或胶体分散液的化学化合物、聚合物或混合物。
在一些实施方式中，粘结剂的分散介质是水性溶剂，如水。即粘结剂溶解于水性溶剂中。
在一些实施方式中，粘结剂的分散介质是油性溶剂，油性溶剂的示例包括但不限于二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、碳酸二甲酯、乙基纤维素、聚碳酸酯。即，粘结剂溶解于油性溶剂中。
在一些实施方式中，粘结剂用于将电极材料及/或导电剂固定在合适位置并将它们粘附在导电金属部件以形成电极。
在一些实施方式中，粘结剂作为正极粘结剂，用于粘结正极活性材料及/或导电剂以形成电极。
在一些实施方式中，粘结剂作为负极粘结剂，用于粘结负极活性材料及/或导电剂以形成电极。
B-嵌段含有的氟元素与正极活性材料表面及集流体表面的羟基和羧基形成氢键作用，使得极片具有优异的粘结力。A-嵌段中含有丰富的羰基，可以形成分子间氢键，氢键与正极活性材料表面及集流体表面的羟基形成相互作用，使得极片具有优异的粘结力，提高正极极片的稳定性，另外丰富的羰基使得粘结剂具有优异的柔韧性，减轻在充放电过程中随着极片体积变化而发生的活性物质的脱落情况，从而提高电池的循环容量保持率。
在一些实施方式中，A-嵌段至少包含式II所示的结构单元。
A-嵌段中含有的酰亚胺键，能够提高极片的吸液能力，改善极片对电解液的浸润能力，有助于导电网络的形成，降低极片的膜片电阻。另外强极性的酰亚胺键，可以提高粘结剂的电化学稳定性和热稳定性，有效地抑制极片由于电化学反应过程中离子的嵌入和脱出所引发的物理膨胀。同时含有酰亚胺键的A-嵌段的表面能相对较低，成膜性能好，能够均匀地包覆在正极活性材料表面，减少正极活性材料表面的活性位点，降低副反应和过渡金属的溶出，从而提高电极的循环性能、高温存储性能，减少电池在高温下的产气量。
在一些实施方式中，A-嵌段至少包含式III或式IV所示的结构单元。
A-嵌段中含有的酰胺键，能够提高极片的吸液能力，改善极片对电解液的浸润能力，有助于导电网络的形成，降低极片的膜片电阻，另外强极性的酰胺键，可以提高粘结剂的电化学稳定性和热稳定性，有效地抑制极片由于电化学反应过程中离子的嵌入和脱出所引发的物理膨胀。同时当粘结剂包覆在活性材料的表面时，能够降低活性材料与电解液的副反应，抑制活性材料中过渡金属的溶出，从而提高电极的循环性能、高温存储性能和产气性能。
以BAB型嵌段共聚物制备的粘结剂，可以将含氟嵌段和非氟嵌段的重均分子量最大化，充分发挥含氟粘结剂和非氟粘结剂各自的优势，实现优势互补的作用。同时BAB型嵌段共聚物可以利用B-嵌段与A-嵌段间的空间位阻作用，减少粘结剂的团聚，提高极片中物质分散的均匀性。以上述BAB型嵌段共聚物制备的粘结剂能够降低极片的膜片电阻，提高极片的吸液速率，抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，进而提高电池的循环性能和存储性能。且BAB型嵌段共聚物相比于含氟聚合物与非氟聚合物的简单共混，可以通过嵌段间的相互作用有效抑制在浆料制备过程中不同结构单元的聚合物的分层现象。
在一些实施方式中，嵌段共聚物中，每个B-嵌段的质量百分比为15%~35%，A-嵌段的质量百分比为30%~70%，基于嵌段共聚物的总质量计。
在一些实施方式中，嵌段共聚物中，每个B-嵌段的质量百分比可选为15%、18%、20%、23%、25%、28%、30%、32%、35%中的任意一种，基于嵌段共聚物的总质量计。
在一些实施方式中，嵌段共聚物中，A-嵌段的质量百分比可选为30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%中的任意一种，基于嵌段共聚物的总质量计。
若B-嵌段的质量百分比过高，A-嵌段的质量百分比过低，无法充分发挥A-嵌段提高吸液速率、降低膜片电阻、抑制活性材料中过渡金属溶出的作用，无法有效提高电池的循环性能和安全性能；若B-嵌段的质量百分比过低，A-嵌段的质量百分比过高，极片的粘结力和电池的循环稳定性会有所下降。
B-嵌段和A-嵌段的质量百分比在合适范围内的BAB型嵌段共聚物使得极片同时具有优异的粘结力、良好的吸液速率和较低的膜片电阻，电池具有优异的循环性能、高温存储性能和安全性能。
在一些实施方式中，BAB型嵌段共聚物的重均分子量为40万~200万。在一些实施方式中，BAB型嵌段共聚物的重均分子量可选为40万~60万、60万~80万、80万~100万、100万~120万、120万~140万、140万~160万、160万~180万、180万~200万、60万~90万、90万~120万、120万~150万、150万~180万、120万~200万中的任意一种。
在本文中，术语“重均分子量”是指聚合物中用不同分子量的分子所占的重量分数与其对应的分子量乘积的总和。
若BAB型嵌段共聚物的重均分子量过大，粘结剂溶解困难，易与导电剂团聚，导致浆料的粘度过大，难以涂布均匀，不利于后续极片的加工生产。若BAB型嵌段共聚物的重均分子量过小，难以形成三维网状粘结结构，无法起到有效的粘结和分散作用，不利于导电网络的形成，导致极片的膜片电阻增大，电池的循环性能、高温存储性能和产气性能下降。
重均分子量在合适范围内的BAB型嵌段共聚物使得极片同时具有优异的吸液速率、良好的粘结力和较低的膜片电阻，电池兼具优秀的循环性能和存储性能。
在一些实施方式中，A-嵌段包含含有三氟甲基的式II所示的结构单元。
在一些实施方式中，所述含有三氟甲基的式II所示的结构单元可选自
Figure 800150DEST_PATH_IMAGE027
、
Figure 210402DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 776382DEST_PATH_IMAGE029
中的一种或多种。
在本文中，术语“三氟甲基”指的是“-CF3”基团。
在本文中，术语“砜基”指的是“-SO2-”基团。
在本文中，术语“醚键”是指“-O-”。
A-嵌段中包含含有三氟甲基的式II所示的结构单元可以增强粘结剂的离子转移能力，改善极片的吸液速率，降低极片的膜片电阻，同时三氟甲基中的氟元素可以与活性材料及集流体表面残留的羧基、羟基形成氢键以进一步提高粘结剂的粘结力。另外A-嵌段中包含三氟甲基基团可以提高粘结剂的电化学稳定性、热稳定性，抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，有效地抑制极片由于电化学反应过程中离子的嵌入和脱出所引发的物理膨胀，提高电池的循环性能、高温存储性能和产气性能。
A-嵌段中包含含有三氟甲基的式II所示的结构单元使得BAB型嵌段共聚物能够进一步提高极片的粘结力和吸液速率，降低极片的膜片电阻，有效抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，提高电池的循环性能、高温存储性能和安全性能。
在一些实施方式中，A-嵌段包含含有砜基的式II所示的结构单元。
在一些实施方式中，所述含有砜基的式II所示的结构单元可选自
Figure 373716DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure 552019DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure 551199DEST_PATH_IMAGE032
中的一种或多种。
砜基基团具有强吸电子作用，能够增强极片与活性材料中导电离子的结合能力，提高极片的粘结力，同时砜基能够提高极片对电解液的吸液速率，使得极片具有较低的膜片电阻。砜基还可以增强酰亚胺键结构的稳定性，提高粘结剂在电极充放电过程中的结构稳定性，进而提高电池的循环性能、高温存储性能和安全性能。
A-嵌段中包含含有砜基的式II所示的结构单元使得BAB型嵌段共聚物能够进一步提高极片的粘结力和吸液速率，降低极片的膜片电阻，抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，提高电池的循环性能和高温存储性能。
在一些实施方式中，A-嵌段包含含有醚键的式II所示的结构单元。
式II所示的结构单元中含有醚键，有助于提高粘结剂的柔韧性，提高电池的循环性能和产气性能。
本申请的一个实施方式提供一种BAB型嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：
制备B-嵌段：将至少一种式Ⅴ所示单体聚合制备B-嵌段，
Figure 22501DEST_PATH_IMAGE011
式Ⅴ
其中A1、A2、A3各自独立地选自氢、氟、至少含有一个氟原子的C1-3烷基中的一种或多种；
制备A-嵌段：将至少一种二元胺和至少一种二元酐或至少一种二元酸聚合制备A-嵌段，或者将内酰胺单体开环聚合制备A-嵌段；
制备BAB型嵌段共聚物：将B-嵌段和A-嵌段接合制备BAB型嵌段共聚物。
在一些实施方式中，BAB型嵌段共聚物6的制备方法示意图如图1所示，其中，包含式II、式III或式IV所示结构单元612的A-嵌段61的两端基团611为活性基团，包含式I所示结构单元622的B-嵌段62的末端基团621为活性基团，A-嵌段的两端基团611与B-嵌段的末端基团621反应实现聚合物链段的接合，从而制备BAB型嵌段共聚物6。
在本文中，术语“二元胺”是指含有两个氨基的胺。
在一些实施方式中，二元胺为脂肪族二元胺或芳香族二元胺，可选为
Figure 700607DEST_PATH_IMAGE033
、
Figure 931868DEST_PATH_IMAGE034
中的一种或多种。
在本文中，术语“二元酐”是指含有两个酸酐的单体。
在一些实施方式中，二元酐为芳二酐，可选为
Figure 2199DEST_PATH_IMAGE035
Figure 129555DEST_PATH_IMAGE036
、
Figure 560536DEST_PATH_IMAGE037
中的一种或多种。
在本文中，术语“二元酸”是指含有两个羧基的单体。二元酸可选自芳族二元酸或脂肪族二元酸，如己二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种或者多种。
该制备方法原料便宜，可以降低成本，减少对环境的污染，有利于粘结剂产量的提升。同时以该方法制备的BAB型嵌段共聚物作为粘结剂，能够使得极片具有优秀的吸液能力、良好的粘结力、较低的膜片电阻，使得电池的循环性能、高温存储性能和安全性能得到改善。
在一些实施方式中，所述制备B-嵌段具体包括：
将至少一种式Ⅴ所示单体、链转移剂和引发剂通过可逆加成-裂解链转移聚合得到单端具有叠氮基团或炔基的B-嵌段。
在一些实施方式中，可逆加成-裂解链转移聚合的反应温度为70~90℃，反应时间为5~8.5小时。
在一些实施方式中，所述制备B-嵌段具体包括：
将至少一种式Ⅴ所示单体、链转移剂和引发剂在70~90℃的反应温度下通过可逆加成-裂解链转移聚合，反应5~8.5小时得到单端具有叠氮基团或炔基的B-嵌段。
在本文中，术语“叠氮基团”是指-N3基团。
在本文中，术语“炔基”是指-C≡CH基团。
在本文中，术语“可逆加成-裂解链转移聚合”（RAFT聚合）是一种可逆失活自由基聚合，也被称为“活性/可控自由基聚合方法”。RAFT聚合的主要原理是通过在自由基聚合中加入作为链转移试剂的RAFT试剂，将易终止的自由基通过链转移的方式保护起来使得聚合反应中大多数自由基转变为休眠种自由基，在反应过程中休眠链段与活性链段同时存在并通过动态可逆的反应不断进行快速的相互切换，从而导致在任一时刻只有少数的聚合物链以活性链形式存在并进行增长最终使得每条聚合物链段的增长几率大致相等进而表现出活性聚合的特征。
在一些实施方式中，式Ⅴ所示单体为偏二氟乙烯、四氟乙烯、氟乙烯中的一种或多种。
在一些实施方式中，B-嵌段的合成路线示意图如下图所示，其中，链转移剂为三硫代碳酸酯，Z’为末端含有炔基或叠氮基团的活性基团，R为烷基。通过下述反应，制备了末端具有炔基或叠氮基团的B-嵌段。
Figure 579176DEST_PATH_IMAGE038
采用可逆加成-裂解链转移聚合，可实现可控聚合，且产物分子量分布较窄。而且通过上述反应，B-嵌段只在末端具有炔基或叠氮基团，方便以高效温和的方式定向的与A-嵌段发生接合，生成BAB型三嵌段共聚物。
采用该制备方法，可实现可控聚合，且产物分子量分布较窄。
在一些实施方式中，所述制备A-嵌段具体包括：
将至少一种二元胺和至少一种二元酐或至少一种二元酸进行聚合，得到两端的端基均为酸酐、羧基或氨基的产物；
对产物的端基进行官能化反应，得到两端均具有炔基或叠氮基团的所述A-嵌段。
在一些实施方式中，至少一种二元胺和至少一种二元酐或至少一种二元酸的聚合条件为在室温下搅拌反应4~10小时，继续升温至170~210℃反应5~20小时。
在一些实施方式中，所述制备A-嵌段具体包括：
将催化剂、至少一种二元胺和至少一种二元酐或至少一种二元酸在室温下搅拌反应4~10小时，升温至170~210℃反应5~20小时，得到两端的端基均为酸酐、羧基或氨基的产物；
对产物的端基进行官能化反应，得到两端均具有炔基或叠氮基团的所述A-嵌段。
在一些实施方式中，A-嵌段的合成路线为在催化剂的作用下，至少一种二元胺和至少一种二元酐发生聚合反应生成聚酰亚胺，使得二元胺或二元酐过量，得到两端的端基均为氨基或酸酐的聚酰亚胺，两端的氨基或酸酐与包含叠氮基团或炔基的活性单体进行官能化反应，制备两端均具有叠氮基团或炔基的A-嵌段。可以理解，包含叠氮基团或炔基的活性单体是指包含叠氮基团或炔基且包含能够与聚酰亚胺两端的氨基或酸酐反应的活性官能团的单体，与氨基发生反应的活性官能团可选为环氧基、羧基、酸酐、异氰酸酯基、羰基氯中的任意一种。与酸酐反应的活性官能团可选为氨基。
在本文中，术语“氨基”指的是-NH2基团。
在本文中，术语“酸酐”指的是-CO-O-CO-基团。
在本文中，术语“环氧基”指的是-CH-O-CH-基团。
在本文中，术语“羧基”指的是-COOH基团。
在本文中，术语“异氰酸酯基”指的是-NCO基团。
在本文中，术语“羰基氯”指的是-COCl基团。
在本文中，术语“亚氨基”是指“-NH-”基团。
在一些实施方式中，A-嵌段的合成路线为在催化剂的作用下，至少一种二元胺和至少一种二元酸发生缩聚反应生成聚酰胺，使得二元胺或二元酸过量，得到两端的端基均为氨基或羧基的聚酰胺，两端的氨基或羧基与包含叠氮基团或炔基的活性单体进行官能化反应，制备两端均具有叠氮基团或炔基的A-嵌段。可以理解，包含叠氮基团或炔基的活性单体是指包含叠氮基团或炔基且包含能够与聚酰胺两端的氨基或羧基反应的活性官能团的单体，与氨基发生反应的活性官能团可选为环氧基、羧基、酸酐、异氰酸酯基、羰基氯中的任意一种。与羧基反应的活性官能团可选为氨基或亚氨基。
在一些实施方式中，催化剂可选为喹啉、异喹啉、叔胺中的任意一种。
在一些实施方式中，所述制备A-嵌段具体包括：
将端基调节剂、水和至少一种内酰胺单体进行聚合反应，得到两端的端基均为羧基或氨基的产物；
对产物的端基进行官能化反应，得到两端均具有炔基或叠氮基团的A-嵌段。
在一些实施方式中，端基调节剂、水和至少一种内酰胺单体聚合反应的条件为在250℃~280℃的反应温度下聚合12~24小时。
在一些实施方式中，所述制备A-嵌段具体包括：
将端基调节剂、水和至少一种内酰胺单体在250℃~280℃的反应温度下聚合反应12~24小时，得到两端的端基均为羧基或氨基的产物；
对产物的端基进行官能化反应，得到两端均具有炔基或叠氮基团的A-嵌段。
在一些实施方式中，A-嵌段的合成路线如下所示，在水的催化下，内酰胺单体发生开环聚合反应，得到一端为氨基、一端为羧基的聚酰胺，再加入端基调节剂与聚酰胺进行反应，得到两端的端基均为氨基或羧基的聚酰胺，两端的氨基或羧基与包含叠氮基团或炔基的活性单体进行官能化反应，制备两端均具有叠氮基团或炔基的A-嵌段。可以理解，包含叠氮基团或炔基的活性单体是指包含叠氮基团或炔基且包含能够与聚酰胺两端的氨基或羧基反应的活性官能团的单体，与氨基发生反应的活性官能团可选为环氧基、羧基、酸酐、异氰酸酯基、羰基氯中的任意一种。与羧基反应的活性官能团可选为氨基或亚氨基。
在一些实施方式中，内酰胺单体可选为己内酰胺、辛内酰胺、癸内酰胺、十二内酰胺中的一种或多种。
采用该制备方法制备出的两侧末端叠氮化或炔基化的A-嵌段，便于以高效温和的方式与B-嵌段发生嵌段间的连接，生成BAB型嵌段共聚物。
在一些实施方式中，所述制备BAB型嵌段共聚物具体包括：
将两端均具有炔基或叠氮基团的A-嵌段与单端具有叠氮基团或炔基的B-嵌段混合，进行点击反应，制备BAB型嵌段共聚物，其中B-嵌段和A-嵌段的端基不同。
在本文中，术语“点击反应”是指炔基与叠氮基发生环加成反应，使得A-嵌段与B-嵌段相连的反应。在一些实施方式中，点击反应在Cu（I）催化剂的存在下，常温常压下进行。
在一些实施方式中，B-嵌段的端基为叠氮基团，A-嵌段的端基为炔基。
在一些实施方式中，B-嵌段的端基为炔基，A-嵌段的端基为叠氮基团。
上述制备方法，具有产率高、副产物无害、反应条件简单温和、反应原料易得的优点，能够实现嵌段聚合物的可控聚合，有利于提高产品的良品率。
在一些实施方式中，链转移剂为含末端炔基或叠氮基团的RAFT链转移剂。在一些实施方式中，链转移剂为含末端炔基或叠氮基团的三硫代碳酸酯。在一些实施方式中，链转移剂的结构式选自下式，
Figure 818528DEST_PATH_IMAGE039
、
Figure 70780DEST_PATH_IMAGE040
。
含末端炔基或叠氮基团的RAFT链转移剂在B-嵌段合成的同时使得B-嵌段的末端带有炔基或叠氮基团，为A-嵌段与B-嵌段发生点击反应提供了基础，避免了复杂的后处理步骤，能够提高反应效率。
在一些实施方式中，端基调节剂为二元胺或二元酸。
二元胺或二元酸的端基调节剂能够与产物的端基反应，得到两端的端基均为氨基或羧基的产物，便于后续转化的发生，能够以简单高效的方式制备两端的端基均为叠氮基或炔基的A-嵌段。
在一些实施方式中，BAB型嵌段共聚物可以应用在二次电池中，可选地，二次电池包括锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池、钾离子电池中的至少一种。
[正极极片]
正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极膜层，所述正极膜层包括正极活性材料、导电剂和粘结剂，该粘结剂为一些实施方式中的BAB型嵌段共聚物或一些实施方式中的制备方法制备的BAB型嵌段共聚物。
该正极极片具有优异的吸液速率和良好的粘结力，低的膜片电阻和过渡金属溶出量。
在一些实施方式中，粘结剂的质量百分比为0.1%~3%，基于正极活性材料的总质量计。在一些实施方式中，粘结剂的质量百分比可选为0.1%~0.2%、0.2%~1%、0.2%~1.03%、1%~3%、1.03%~3%中的任意一种。
当粘结剂含量过低时，粘结剂无法充分发挥粘结作用和分散作用，导致极片的粘结力不足、膜片电阻升高，对电池的循环性能和高温存储性能产生负面影响。当粘结剂含量过高时，浆料的粘度过大，会导致包覆于正极活性材料表面的粘结剂包覆层过厚，在电池循环过程中影响电子和离子的传输，使得极片的膜片内阻增大，影响电池的循环性能和高温存储性能。
控制粘结剂的质量百分比在合适范围内，可以使得极片具有优异的吸液速率、良好的粘结力、较低的膜片电阻。另外极片中的粘结剂能够抑制活性材料中过渡金属的溶出，提高电池的循环性能、高温存储性能和安全性能。
在一些实施方式中，所述正极膜层与所述正极集流体间单位长度的粘结力不小于11.5N/m，可选为11.5-15N/m。在一些实施方式中，所述正极膜层与所述正极集流体间单位长度的粘结力可选为11.5 N/m、12 N/m、12.5 N/m、13 N/m、13.5 N/m、14 N/m、14.5 N/m、15N/m。
正极膜层与正极集流体间单位长度的粘结力可以采用本领域公知的任意手段进行测试，如参照GB-T2790-1995国标《胶粘剂180°剥离强度实验方法》进行测试。作为示例，将正极极片裁剪为20*100 mm2尺寸的测试试样，备用；极片用双面胶粘接正极膜层一面，并用压辊压实，使双面胶与极片完全贴合；双面胶的另外一面粘贴于不锈钢表面，将试样一端反向弯曲，弯曲角度为180°；采用高铁拉力机测试，将不锈钢一端固定于拉力机下方夹具，试样弯曲末端固定于上方夹具，调整试样角度，保证上下端位于垂直位置，然后以50 mm/min的速度拉伸试样，直到正极集流体全部从正极膜层剥离，记录过程中的位移和作用力。以受力平衡时的力除以与双面胶贴合的极片的宽度（极片的宽度方向垂直于剥离方向）做为单位长度的极片的粘结力，本测试中极片的宽度为20mm。
该极片的正极膜层与正极集流体之间具有高的粘结强度，在使用过程中，正极膜层不容易从正极集流体上脱落，有助于提高电池的循环性能和安全性。
在一些实施方式中，所述正极极片对电解液的吸液速率大于0.31μg/s，可选为0.32-0.5μg/s，所述电解液的密度为1.1-1.2g/cm3。在一些实施方式中，正极极片对电解液的吸液速率，可选为0.32μg/s、0.33μg/s、0.34μg/s、0.35μg/s、0.36μg/s、0.37μg/s、0.38μg/s、0.39μg/s、0.40μg/s、0.41μg/s、0.42μg/s、0.43μg/s、0.44μg/s、0.45μg/s、0.46μg/s、0.47μg/s、0.484μg/s、0.49μg/s、0.50μg/s，所述电解液的密度为1.1-1.2g/cm3。
极片的吸液速率可以反映极片在电解液中润湿的能力。该测试可以采用本领域公知的任意手段进行。作为示例，将冷压后的正极极片裁剪为5*5 cm2 尺寸的测试样品；首先，将样品在80℃下干燥4 h，测试极片厚度后，固定在样品台上，然后挑选d=200μm的毛细管，用5000目砂纸打磨端面至平整，利用显微镜观察毛细管与极片间状态；用毛细管吸取电解液，控制电解液高度h=3mm，下降毛细管与极片接触，同时用秒表计时，当液面下降完毕后，停止计时，读取吸液时间t，记录数据；利用公式计算极片的平均吸液速率v，v=π×(d/2)2×h×ρ/t。本测试中，选用的电解液的密度为1.1-1.2g/cm3。作为示例，电解液可以通过六氟磷酸锂溶解于碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的混合溶剂中配置，六氟磷酸锂溶液的质量含量为12.5%，溶液中碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的体积比为3:7。
该极片具有较高的吸液速率，能够提高电解液对极片的浸润效率，改善离子传输路径，降低界面电阻，提高电池性能。
作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
在一些实施方式中，所述正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。
在一些实施方式中，正极活性材料可采用本领域公知的用于电池的正极活性材料。作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物（如LiCoO2）、锂镍氧化物（如LiNiO2）、锂锰氧化物（如LiMnO2、LiMn2O4）、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物（如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（也可以简称为NCM333）、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（也可以简称为NCM523）、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2（也可以简称为NCM211）、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（也可以简称为NCM622）、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（也可以简称为NCM811）、锂镍钴铝氧化物（如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2）及其改性化合物等中的至少一种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂（如LiFePO4（也可以简称为LFP））、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO4）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括导电剂。作为示例，所述导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备正极极片：将上述用于制备正极极片的组分，例如正极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂（例如N-甲基吡咯烷酮）中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片。
[负极极片]
负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极膜层，所述负极膜层包括负极活性材料。
作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在一些实施方式中，所述负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。
在一些实施方式中，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括粘结剂。所述粘结剂可选自丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）及羧甲基壳聚糖（CMCS）中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂（如羧甲基纤维素钠（CMC-Na））等。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备负极极片：将上述用于制备负极极片的组分，例如负极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂（例如去离子水）中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到负极极片。
[电解质]
电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。例如，电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在一些实施方式中，所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中，电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。
在一些实施方式中，所述电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
[隔离膜]
在一些实施方式中，二次电池中还包括隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
在一些实施方式中，隔离膜的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。
在一些实施方式中，正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在一些实施方式中，二次电池可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在一些实施方式中，二次电池的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。二次电池的外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，作为塑料，可列举出聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等。
[二次电池]
本申请对二次电池的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图2是作为一个示例的方形结构的二次电池5。所述二次电池也可以为钠离子电池、镁离子电池、钾离子电池。
在一些实施方式中，参照图3，外包装可包括壳体51和盖板53。其中，壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口，盖板53能够盖设于所述开口，以封闭所述容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于所述容纳腔内。电解液浸润于电极组件52中。二次电池5所含电极组件52的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据具体实际需求进行选择。
[电池模板]
在一些实施方式中，二次电池可以组装成电池模块，电池模块所含二次电池的数量可以为一个或多个，具体数量本领域技术人员可根据电池模块的应用和容量进行选择。
图4是作为一个示例的电池模块4。参照图4，在电池模块4中，多个二次电池5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然，也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个二次电池5进行固定。
可选地，电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳，多个二次电池5容纳于该容纳空间。
[用电装置]
本申请的一个实施方式中，提供一种用电装置，包括任意实施方式的二次电池、任意实施方式的电池模块或任意实施方式的电池包中的至少一种。
所述用电装置包括本申请提供的二次电池、电池模块、或电池包中的至少一种。所述二次电池、电池模块、或电池包可以用作所述用电装置的电源，也可以用作所述用电装置的能量存储单元。所述用电装置可以包括移动设备（例如手机、笔记本电脑等）、电动车辆（例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等）、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。
作为所述用电装置，可以根据其使用需求来选择二次电池、电池模块或电池包。
图7是作为一个示例的用电装置。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对二次电池的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用二次电池作为电源。
实施例
以下，说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
一、制备方法
实施例1
1）粘结剂的制备
制备A-嵌段：
将10.5mmol的1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯砜基)苯加入到500ml的三口烧瓶中，加入250ml的间甲酚，搅拌一段时间使其完全溶解后，再加入溶剂体积3%的催化剂异喹啉；将10mmol的3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐分批次缓慢加入上述溶液中，反应体系中固含量为15%，氮气氛围下常温搅拌6小时；常温搅拌结束后，升温至180°C，氮气氛围下继续搅拌8小时；加入5mmol 2-叠氮-2-甲基丙酸，在氮气氛围下搅拌3小时后，提纯干燥，得到两端均具有叠氮基的聚酰亚胺-1，即A-嵌段。
其中1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯砜基)苯的结构式为
Figure 661161DEST_PATH_IMAGE041
，
3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐的结构式为
Figure 296542DEST_PATH_IMAGE042
。
制备A-嵌段的反应过程以及A-嵌段的结构式如下所示
Figure 639667DEST_PATH_IMAGE043
其中，A4为二胺的残基，A5为二酐的残基，x为A-嵌段的聚合度。在实施例1中制备的A-嵌段聚酰亚胺-1中A4为
Figure 374405DEST_PATH_IMAGE044
，
A5为
Figure 871989DEST_PATH_IMAGE045
。
制备B-嵌段：
将摩尔比为700:1:0.1的偏二氟乙烯单体、RAFT链转移剂（CTA-炔烃）和偶氮二异丁腈添加到500ml的四氢呋喃溶液中，其中RAFT链转移剂的结构式如下所示
Figure 248744DEST_PATH_IMAGE039
将混合物进行至少三次冷冻-解冻循环并置于预热至80oC的油浴中。反应6小时后，通过在液氮中冷却终止反应，溶液在大量过量的甲醇中沉淀。通过过滤收集聚合物并用甲醇从氯仿中再沉淀两次。将所得产物在室温下真空干燥过夜以除去所有痕量的残留溶剂，得到末端具有炔基的聚偏二氟乙烯，即B-嵌段聚合物。
制备B-嵌段的反应过程如下所示，
Figure 790584DEST_PATH_IMAGE046
制备BAB型嵌段共聚物：
将末端具有炔基的聚偏二氟乙烯、两端均具有叠氮基的聚酰亚胺和CuBr按照摩尔比1:2.5:4，添加到干燥的Schlenk管中，脱气处理后加入4ml无水N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和0.14mmol N,N,N',N,'N''-五甲基二亚乙基三胺（PMDETA）。在60℃下搅拌反应3天，通过暴露于空气中终止反应。反应混合物通过中性氧化铝柱过滤除去铜催化剂，将溶液减压浓缩并在20倍过量的混合溶剂（甲醇与水的体积比为1:1）中进行沉淀，过滤收集产物，真空干燥得到BAB型嵌段共聚物，其作为电池粘结剂使用。
2）正极极片的制备
将锂镍钴锰（NCM）材料、导电剂碳黑、粘结剂、N-甲基吡咯烷酮（NMP）按重量比为96.9:2.1:1:21搅拌混合均匀，得到正极浆料，浆料的固含量为73%；之后将正极浆料均匀涂覆于正极集流体上，之后经过烘干、冷压、分切，得到正极极片。
3）负极极片的制备
将活性物质人造石墨、导电剂碳黑、粘结剂丁苯橡胶（SBR）、增稠剂羟甲基纤维素钠（CMC）按照重量比为96.2:0.8:0.8:1.2溶于溶剂去离子水中，混合均匀后制备成负极浆料；将负极浆料一次或多次均匀涂覆在负极集流体铜箔上，经过烘干、冷压、分切得到负极极片。
4）隔离膜
以聚丙烯膜作为隔离膜。
5）电解液的制备
在氩气气氛手套箱中（H2O<0.1ppm，O2<0.1ppm），将有机溶剂碳酸乙烯酯（EC）/碳酸甲乙酯（EMC）按照体积比3/7混合均匀，加入12.5% LiPF6锂盐溶解于有机溶剂中，搅拌均匀，得到实施例1的电解液。
6）电池的制备
将实施例1正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯，给裸电芯焊接极耳，并将裸电芯装入铝壳中，并在80℃下烘烤除水，随即注入电解液并封口，得到不带电的电池。不带电的电池再依次经过静置、热冷压、化成、整形、容量测试等工序，获得实施例1的锂离子电池产品。
实施例2~11
实施例2的电池与实施例1的电池制备方法相似，但是通过调整B-嵌段的聚合反应温度和反应时间，以及A-嵌段的二酐和二胺的摩尔用量，调整B-嵌段以及A-嵌段的聚合度，调整B-嵌段以及A-嵌段的重均分子量，具体调整参数如表1所示。
实施例12~15
实施例12~15的电池与实施例1的电池制备方法相似，但是调整了粘结剂的质量百分比，基于正极活性材料的质量计，具体参数如表1所示。
实施例16
实施例16的电池与实施例4的电池制备方法相似，但是将二胺单体调整为9.5mmol的1,4-双(4-氨基苯砜基)苯，使得制备的A-嵌段为仅包含砜基且两端均具有叠氮基的聚酰亚胺-2，具体参数如表1所示。
其中1,4-双(4-氨基苯砜基)苯的结构式如下所示，
Figure 945490DEST_PATH_IMAGE047
。
在实施例16中制备的A-嵌段聚酰亚胺-2中A4为
Figure 182568DEST_PATH_IMAGE048
，
A5为
Figure 582587DEST_PATH_IMAGE049
。
实施例17
实施例17的电池与实施例4的电池制备方法相似，但是将二胺调整为9.5mmol的1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯，使得制备的A-嵌段为只含有三氟甲基的两端均具有叠氮基的聚酰亚胺，具体参数如表1所示。
其中1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯的结构式如下所示
Figure 651038DEST_PATH_IMAGE050
。
在实施例17中制备的A-嵌段聚酰亚胺-3中A4为
Figure 55474DEST_PATH_IMAGE051
，A5为
Figure 91432DEST_PATH_IMAGE052
。
实施例18
实施例18的电池与实施例4的电池制备方法相似，但是将A-嵌段替换成两端均具有叠氮基的聚酰胺，具体参数如表1所示，制备方法如下所示：
将含有0.3%的草酸、含有5%的乙二胺和含有85%的己内酰胺的4kg水溶液加入到5L搅拌反应釜中，通入大量氮气除去体系中的氧气，在250℃下搅拌反应24小时后，加入5mmol4-乙酰氨基苯磺酰叠氮，在氮气氛围下搅拌3小时后，提纯干燥，得到两端均具有叠氮基的聚酰胺，即A-嵌段共聚物。
上述反应示意过程如下所示：
Figure 482093DEST_PATH_IMAGE053
。
实施例19
实施例19的电池与实施例4的电池制备方法相似，但是将二胺调整为1,4-双(4-氨基苯氧基)苯，具体参数如表1所示。
其中1,4-双(4-氨基苯氧基)苯的结构式如下所示，
Figure 152853DEST_PATH_IMAGE054
。
在实施例19中制备的A-嵌段聚酰亚胺-4中A4为
Figure 665874DEST_PATH_IMAGE055
，A5为
Figure 2177DEST_PATH_IMAGE056
。
对比例1
对比例1的电池与实施例1的电池制备方法相似，但是粘结剂为聚偏二氟乙烯，重均分子量为120万，具体参数如表1所示，购买自索尔维集团的5130。
对比例2
对比例2的电池与实施例1的电池制备方法相似，但是粘结剂为重均分子量为120万的聚酰亚胺-1，具体参数如表1所示，制备方法与实施例1中的聚酰亚胺-1类似，只是将二胺含量调整为24mmol；将二酐含量调整为24.5mmol，其中反应体系中固含量为15%，氮气氛围下常温搅拌12小时，常温搅拌结束后，升温至180℃，氮气氛围下继续搅拌20小时，提纯干燥得到含三氟甲基和砜基的聚酰亚胺，其重均分子量为120万。
对比例3
对比例3的电池与实施例1的电池制备方法相似，但是粘结剂为聚偏二氟乙烯与聚酰亚胺的共混物，具体参数如表1所示，制备方法如下：
共混：将对比例2中的聚酰亚胺-1与对比例1中聚偏二氟乙烯按照质量比6:4进行共混，得到聚偏二氟乙烯与聚酰亚胺-1共混物粘结剂。
二、性能测试
1、极片性能测试
1）膜片电阻测试
在正极极片左、中、右处裁剪烘干后的正极膜层，裁剪为3mm直径的小圆片。开启元能科技极片电阻仪电源，将其置于极片电阻仪“探头”合适位置，点击“开始”按钮，待示数稳定，读取即可。每个小圆片测试两个位置，最后计算六次测量的平均值，即为该极片的膜层电阻。
2）粘结力测试
参考GB-T2790-1995国标《胶粘剂180°剥离强度实验方法》，本申请实施例和对比例的粘结力测试过程如下：
用刀片截取宽度为30mm，长度为100-160mm的试样，将专用双面胶贴于钢板上，胶带宽度20mm，长度90-150mm。将前面截取的极片试样的正极膜层面贴在双面胶上，后用2kg压辊沿同一个方向滚压三次。将宽度与极片等宽，长度为250mm的纸带固定于极片集流体上，并且用皱纹胶固定。打开三思拉力机电源（灵敏度为1N），指示灯亮，调整限位块到合适位置，将钢板未贴极片的一端用下夹具固定。将纸带向上翻折，用上夹具固定，利用拉力机附带的手动控制器上的“上行”和“下行”按钮调整上夹具的位置。然后进行测试并读取数值。将极片受力平衡时的力除以胶带的宽度作为单位长度的极片的粘结力，以表征正极膜层与集流体之间的粘结强度。
3）极片吸液速率测试
将冷压后的正极极片裁剪为边长为5厘米的正方形测试样品；首先，将样品在80℃下干燥4h，测试极片厚度后，固定在样品台上，然后挑选d=200μm的毛细管，用5000目砂纸打磨端面至平整，利用显微镜观察毛细管与极片间状态；用毛细管吸取电解液，控制电解液高度h=3mm，下降毛细管与极片接触，同时用秒表计时，当液面下降完毕后，停止计时，读取吸液时间t，记录数据；利用公式计算极片的平均吸液速率v，v=π×(d/2)2×h×ρ/t。
2、电池性能测试
1）金属溶出测试
常温下，所制作锂离子电池以0.5C(即2小时内完全放掉理论容量的电流值)的电流进行第一次充电和放电，充电为恒流恒压充电，终止电压为4.2V，截至电流为0.05C，放电终止电压为2.8V，然后电池搁置24小时后以0.5C恒流恒压充电至4.2V，然后用1C的电流对满充电池进行放电，放电终止电压均为2.8V，电芯进行拆解，取出负极极片，采用ICP(电感耦合等离子体)法测试金属Co、Mn的沉积量。
2）电池循环容量保持率测试
电池循环容量保持率测试过程如下：在25℃下，将制备的电池，以1/3C恒流充电至4.3V，再以4.3V恒定电压充电至电流为0.05C，搁置5分钟，再以1/3C放电至2.8V，所得容量记为初始容量C0。对上述同一个电池重复以上步骤，并同时记录循环第n次后电池的放电容量Cn，则每次循环后电池容量保持率Pn=Cn/C0*100%，以P1、P2……P500这500个点值为纵坐标，以对应的循环次数为横坐标，得到电池容量保持率与循环次数的曲线图。
该测试过程中，第一次循环对应n=1、第二次循环对应n=2、……第500次循环对应n=500。表1中实施例或对比例对应的电池容量保持率数据是在上述测试条件下循环500次之后测得的数据，即P500的值。
3）45℃下全电池容量保持率
以1C恒流充电至4.2V，再以4.2V恒定电压充电至电流为0.05C，搁置10分钟，然后以1C的恒定电流放电至截止电压2.8V，记录存储前容量CAP1；以1C的恒定电流充电至截止4.2V，再以4.2V恒定电压充电至电流为0.05C，将锂离子电池放置在45℃的烘箱中放置120天后，取出进行1C恒流放电至2.8V，记录存储后容量CAP2，依照如下公式计算锂离子二次电池存储容量保持率：
锂离子二次电池存储容量保持率(%)＝CAP2/CAP1*100%。
4）全电池70℃产气测试
在70℃下，存储100%充电状态（SOC）的全电池。在存储前后及过程中测量电芯的开路电压（OCV）和交流内阻（IMP）以监控SOC，并测量电芯的体积。其中在每存储48小时后取出全电池，静置1小时后测试OCV、IMP，并在冷却至室温后用排水法测量电芯体积。排水法即先用表盘数据自动进行单位转换的天平单独测量电芯的重力F1，然后将电芯完全置于去离子水（密度已知为1g/cm3）中，测量此时的电芯的重力F2，电芯受到的浮力F浮即为F1-F2，然后根据阿基米德原理F浮=ρgV_排，计算得到电芯体积V=（F1-F2）/ρg。
每次测试完体积后，对电芯进行补电，以1C的恒定电流充电至4.25V，后以4.25V恒压充电至电流降到0.05C，补电完成后入炉继续测试。
存储90天后，测量电芯体积，并计算相对于存储前的电芯体积，存储后的电芯体积增加量，即产气量，产气量/电芯初始体积即得电池体积膨胀率。
3、聚合物检测
1）重均分子量测试方法
采用Waters 2695 Isocratic HPLC型凝胶色谱仪（示差折光检测器2141）。质量百分比为3.0%的聚苯乙烯溶液试样做参比，选择匹配的色谱柱（油性：Styragel HT5 DMF7.8*300mm+Styragel HT4）。用纯化后的N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂配置3.0%的聚合物溶液，配置好的溶液静置一天，备用。测试时，先用注射器吸取四氢呋喃，进行冲洗，重复几次。然后吸取5ml实验溶液，排除注射器中的空气，将针尖擦干。最后将试样溶液缓缓注入进样口。待示数稳定后获取数据。
实施例和对比例中极片与电池的性能测试如表1和表2所示。
Figure 508114DEST_PATH_IMAGE057
Figure 285577DEST_PATH_IMAGE058
Figure 454652DEST_PATH_IMAGE059
Figure 684776DEST_PATH_IMAGE060
Figure 728825DEST_PATH_IMAGE061
Figure 360794DEST_PATH_IMAGE062
三、各实施例、对比例测试结果分析
实施例1~19中粘结剂均包括BAB型嵌段共聚物，其中B-嵌段均包含衍生自偏二氟乙烯的结构单元，A-嵌段包含酰亚胺或者酰胺结构单元。以上述聚偏二氟乙烯-聚酰亚胺-聚偏二氟乙烯嵌段共聚物或聚偏二氟乙烯-聚酰胺-聚偏二氟乙烯嵌段共聚物制备的粘结剂能够降低极片的膜片电阻，提高极片的吸液速率，抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，进而提高电池的循环性能和存储性能。
从实施例1~6与对比例2的对比可见，相比于单独的非氟聚合物，以BAB三嵌段共聚物作为粘结剂能够提高电池的循环性能和高温存储性能。
从实施例1~6与对比例3的对比可见，相比于非氟聚合物与含氟聚合物的简单共混，以BAB三嵌段共聚物作为粘结剂能够降低极片的膜片电阻，提高极片的粘结力，提高电池的循环性能和高温存储性能。
从实施例1~7与对比例1的对比可见，嵌段共聚物中，基于嵌段共聚物的总质量计，每个含氟嵌段B-嵌段的质量百分比为15%~35%，非氟嵌段A-嵌段的质量百分比为30%~70%时，BAB型嵌段共聚物能够降低极片的膜片电阻，有效抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，提高电池的循环性能、高温存储性能，减少电池在高温下的产气量。
从实施例1~5与实施例6~7的对比可见，嵌段共聚物中，基于嵌段共聚物的总质量计，每个含氟嵌段B-嵌段的质量百分比为17.5%~32.5%，非氟嵌段A-嵌段的质量百分比为35%~65%时，BAB型嵌段共聚物能够在降低极片的膜片电阻，提高电池的循环性能、高温存储性能的同时，进一步兼顾极片的粘结力和吸液速率，提高电池的综合性能。
从实施例1~11、实施例16~19和对比例1的对比可知，重均分子量为40万~200万的BAB型嵌段共聚物使得极片具有优异的吸液速率和较低的膜片电阻。另外该嵌段共聚物能够抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，提高电池的循环性能、高温存储性能和安全性能。
从实施例17与实施例19的对比可见，A-嵌段包含含有三氟甲基的酰亚胺结构单元时，该BAB型嵌段共聚物能够进一步提高极片的粘结力和吸液速率，降低过渡金属的溶出量，提高电池的循环性能和高温存储性能。
从实施例16与实施例19的对比可见，A-嵌段包含含有砜基的酰亚胺结构单元时，该BAB型嵌段共聚物能够进一步提高极片的粘结力和吸液速率，降低过渡金属的溶出量，提高电池的循环性能和高温存储性能。
从实施例4与实施例19的对比可见，A-嵌段包含含有三氟甲基和砜基的酰亚胺结构单元时，该BAB型嵌段共聚物能够进一步提高极片的粘结力和吸液速率，降低过渡金属的溶出量，提高电池的循环性能和高温存储性能。
从实施例1、实施例12~15可见，粘结剂的质量百分比为0.1%~3%时，基于正极活性材料的质量计时，该粘结剂使得极片具有优异的吸液速率和较低的膜片电阻，使得电池具有高的循环性能和高温存储性能。
需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。

Claims (26)

1.一种BAB型嵌段共聚物，其特征在于，包含A-嵌段和B-嵌段，所述B-嵌段包含式I所示的结构单元，所述A-嵌段包含式II所示的结构单元、式Ⅲ所示的结构单元、式Ⅳ所示的结构单元中的一种或多种，
Figure 542385DEST_PATH_IMAGE001
式I
Figure 53001DEST_PATH_IMAGE002
式II
Figure 989995DEST_PATH_IMAGE003
式Ⅲ
Figure 181942DEST_PATH_IMAGE004
式Ⅳ
其中R1、R2、R3各自独立地选自氢、氟、至少含有一个氟原子的C1-3烷基中的一种或多种，R4选自取代或未取代的C6-25的芳香基，R5、R6、R7、R8各自独立地选自取代或未取代的C2-24烷基、取代或未取代的C6-25的芳香基。
2.根据权利要求1所述的BAB型嵌段共聚物，其特征在于，所述BAB型嵌段共聚物中，每个所述B-嵌段的质量百分比为15%~35%，所述A-嵌段的质量百分比为30%~70%，基于所述嵌段共聚物的总质量计。
3.根据权利要求1或2所述的BAB型嵌段共聚物，其特征在于，所述BAB型嵌段共聚物的重均分子量为40万~200万。
4.根据权利要求1或2所述的BAB型嵌段共聚物，其特征在于，所述A-嵌段包含含有三氟甲基的式II所示的结构单元。
5.根据权利要求4所述的BAB型嵌段共聚物，其特征在于，所述含有三氟甲基的式II所示的结构单元选自
Figure 58631DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 253332DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 848261DEST_PATH_IMAGE007
中的一种或多种。
6. 根据权利要求1或2所述的BAB型嵌段共聚物，其特征在于，所述A-嵌段包含含有砜基的式II所示的结构单元。
7. 根据权利要求6所述的BAB型嵌段共聚物，其特征在于，所述含有砜基的式II所示的结构单元选自
Figure 407681DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 873297DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure 725716DEST_PATH_IMAGE010
中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的BAB型嵌段共聚物，其特征在于，所述式I所示的结构单元衍生自偏二氟乙烯、四氟乙烯、氟乙烯中的一种或多种。
9.一种BAB型嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备B-嵌段：将至少一种式Ⅴ所示单体聚合制备B-嵌段，
Figure 276783DEST_PATH_IMAGE011
式Ⅴ
其中A1、A2、A3各自独立地选自氢、氟、至少含有一个氟原子的C1-3烷基中的一种或多种；
制备A-嵌段：将至少一种二元胺与至少一种二元酐或至少一种二元酸聚合制备A-嵌段，或者将内酰胺单体开环聚合制备A-嵌段；
制备BAB型嵌段共聚物：将所述B-嵌段和所述A-嵌段接合制备BAB型嵌段共聚物。
10.根据权利要求9所述BAB型嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，所述制备B-嵌段具体包括：
将至少一种式Ⅴ所示单体、链转移剂和引发剂在70~90℃的反应温度下通过可逆加成-裂解链转移聚合，反应5~8.5小时得到单端具有叠氮基团或炔基的B-嵌段。
11.根据权利要求10所述BAB型嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，所述制备A-嵌段具体包括：
将催化剂、至少一种二元胺和至少一种二元酐或至少一种二元酸在室温下搅拌反应4~10小时，升温至170~210℃反应5~20小时，得到两端的端基均为酸酐、羧基或氨基的产物；
对产物的端基进行官能化反应，得到两端均具有炔基或叠氮基团的所述A-嵌段。
12.根据权利要求10所述BAB型嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，所述制备A-嵌段具体包括：
将端基调节剂、水和至少一种内酰胺单体在250℃~280℃的反应温度下聚合反应12~24小时，得到两端的端基均为羧基或氨基的产物；
对产物的端基进行官能化反应，得到两端均具有炔基或叠氮基团的所述A-嵌段。
13.根据权利要求11或12所述BAB型嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，所述制备BAB型嵌段共聚物具体包括：
将两端均具有炔基或叠氮基团的所述A-嵌段与单端具有叠氮基团或炔基的所述B-嵌段混合，进行点击反应，制备BAB型嵌段共聚物，其中所述B-嵌段和所述A-嵌段的端基不同。
14.根据权利要求10所述BAB型嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，所述链转移剂为含末端炔基或叠氮基团的RAFT链转移剂。
15.根据权利要求12所述BAB型嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，所述端基调节剂为二元胺或二元酸。
16.权利要求1至8中任一项所述的BAB型嵌段共聚物在二次电池中的应用。
17.根据权利要求16所述的应用，其特征在于，所述二次电池包括锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池、钾离子电池中的至少一种。
18.一种正极极片，其特征在于，包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极膜层，所述正极膜层包括正极活性材料、导电剂和粘结剂，所述粘结剂为权利要求1至8中任一项所述的BAB型嵌段共聚物或权利要求9至15中任一项所述的制备方法制备的BAB型嵌段共聚物。
19.根据权利要求18所述的正极极片，其特征在于，所述粘结剂的质量百分比为0.1%~3%，基于所述正极活性材料的总质量计。
20.根据权利要求18或19所述的正极极片，其特征在于，所述正极膜层与所述正极集流体间单位长度的粘结力不小于11.5N/m，可选为11.5-15N/m。
21.根据权利要求18或19所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片对电解液的吸液速率大于0.31μg/s，所述电解液的密度为1.1-1.2g/cm3。
22.根据权利要求18或19所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片对电解液的吸液速率为0.32-0.5μg/s，所述电解液的密度为1.1-1.2g/cm3。
23.一种二次电池，其特征在于，包括电极组件和电解液，所述电极组件包括隔离膜、负极极片和权利要求18或19所述的正极极片。
24.一种电池模块，其特征在于，包括权利要求23所述的二次电池。
25.一种电池包，其特征在于，包括权利要求24所述的电池模块。
26.一种用电装置，其特征在于，包括选自权利要求23所述的二次电池、权利要求24所述的电池模块或权利要求25所述的电池包中的至少一种。
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