[發明專利]強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法

有效

• 申請號: 201210376103.9
• 申請日: 2012-10-06
• 公開（公告）號: CN102875722A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 葉傳偉;張超;計立;張煒;陳新志
• 申請（專利權）人: 四川之江化工新材料有限公司;浙江大學
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/06;C08F220/44;C08F2/44;C08F2/26;C08F4/30;C08K9/06;C08K7/00;C08K3/04;C09J133/08;C09J133/02;C09J11/04
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發明屬于粘合劑的制備領域，涉及一種鋰離子電池粘合劑及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池是近20年來處于高速發展的一種新型高性能蓄電池，具有電壓高、質量輕、比能量密度大、自放電小等許多優點，其應用范圍涵蓋了民用、國防和航空航天等領域。目前，鋰離子電池制造過程中使用的溶劑型粘結劑主要為PVdF?/N-甲基吡咯烷酮(NMP)體系，NMP在德國等國家被定為三類有毒化學品，允許排入大氣質量濃度為100?mg/m³，在電池制造過程中NMP用量較大，它不僅對環境造成嚴重污染，對操作人員身體健康具有一定的損害，而且溶劑粘合劑只能粘結進口的MCMB炭粉，對國產化的人造石墨改性的廉價炭粉則粘結不良。

碳納米管是由單層或多層石墨片卷曲而成的無縫納米級管狀殼層結構，具有無法比擬的優異特性，如高強度和高韌性，是制備高性能復合材料的理想增強體。自發現之日起，碳納米管以其獨特的結構和優異的性能而迅速成為世界各國科學家研究的熱點。

CN200610035870.8提供了一種碳納米管/環氧樹脂復合材料的制備方法。該方法主要是首先將碳納米管羧酸化和酰氯化，再通過小分子脂肪胺修飾碳納米管，然后采用溶劑溶解、超聲波和高速攪拌處理，將碳納米管分散于環氧樹脂基體中，再用芳香胺固化，得到碳納米管/環氧樹脂復合材料。

CN200780027407.1提供了一種復合材料作為含水溶液用增稠劑的用途，材料包含碳納米管(CNT)和至少一種親水性(共)聚合物。

CN201110070302.2提供的帶壓堵漏劑是以高分子彈性體丁腈橡膠和液體丁腈橡膠為粘合劑和主題材料，以碳納米管為高性能功能性增強體，添加適量的固化劑、偶聯劑、填料、高溫阻燃劑、增塑劑和其他助劑，經機械混合后，沉化，然后制成耐介質性強的帶壓堵漏劑。

CN201110134183.2提供了一種硅橡膠粘合劑及其制備方法，包括端羥基聚二甲基硅氧烷、二氧化硅、交聯劑、催化劑、羥基處理劑、耐熱添加劑，采用共混方式進行制備。由于CNTs具有較高的熱穩定性和良好的導熱性，本發明使用的碳納米管加入RTV-1硅橡膠粘合劑中改善粘合劑的耐熱性，提高RTV-1硅橡膠粘合劑的使用溫度，拓展RTV-1硅橡膠粘合劑的應用范圍。

CN200580045674.2一種定向傳導的粘合劑帶狀布置包括：帶基材料、側向延伸并且具有相對的上表面和下表面、多個大致平行的碳納米管。

JP2010285521(A)?一種具有良好分散性的碳納米管水性組合物，碳納米管是由鎳/氧化鎂或鎳/鋁氧化物催化劑進行制備的，水性粘合劑是以水溶性樹脂或水分散樹脂為基體的聚合物。

US2005062024一種粘合劑，包括一個壓敏粘合劑組合物和碳納米管。這種粘合劑主要用于做密封材料。

US2009011232(A1)?納米復合材料干膠粘劑包括基體和碳納米管，主要介紹了碳納米管的制備過程。

US2008173098(A1)、US2009202764(A1)涉及一種膠膜或粘合劑浸漬涂層含有碳納米管，介紹的材料包含粘合劑層和含碳納米管的涂層。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種具有很強粘接力的強力粘合型鋰離子電池粘合劑及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，由以下重量含量的成分組成主原料：作為成分Ⅰ的軟水10~20%、作為成分Ⅱ的軟水10~20%、作為成分Ⅲ的軟水10~20%、5～10%的乙醇、0.1~1%的偶聯劑、0.1~1%的碳納米管、0.1~1%的乳化劑、10~20%的丙烯酸、10~20%的丙烯酸酯、10~20%的丙烯腈和0.1~0.5%的引發劑溶液；引發劑溶液中引發劑的質量濃度為15~25%；

包括以下步驟：

1）、碳納米管的分散：

將作為成分Ⅰ的軟水、乙醇和偶聯劑攪拌混合后，再加入碳納米管，升溫至30~40℃，攪拌40～60min；得碳納米管分散液；

2）、乳化液的制備：

在作為成分Ⅱ的軟水中加入乳化劑攪拌均勻后，再加入丙烯酸和丙烯酸酯，于20~40℃乳化30～60min；得乳化液；

3）、粘合劑的制備：

在作為成分Ⅲ的軟水中加入丙烯腈和部分的乳化液，所述部分的乳化液為步驟2）所得乳化液的0.2~0.3重量倍；再加入步驟1）所得的全部的碳納米管分散液以及加入引發劑溶液，于20～40℃攪拌反應1~3h；