[發(fā)明專利]一種鋰離子電池交聯(lián)型水性粘結(jié)劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710923090.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107793967B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張靈志;仲皓想;劉姝伶;蘇靜;黃進(jìn)鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類號(hào): C09J151/02
• 分類號(hào): C09J151/02;C09J129/04;C09J151/00;C08F251/00;C08F220/06;C08F8/14;C08F8/30;C08F8/32;C08F261/04;C08F216/06;C08G73/02;H01M4/62;H01M4/131
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 蔣歡妹;王家鳴

1.一種鋰離子電池交聯(lián)型水性粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，由含有機(jī)羧酸或氨基或羥基的水性高分子與含有羥基、胺基或羧基的水溶性小分子交聯(lián)劑共同作為水性粘結(jié)劑原材料，在鋰離子電池電極片漿料涂布烘干條件下經(jīng)酯化、酰胺化反應(yīng)交聯(lián)，所述含有機(jī)羧酸或氨基或羥基的水性高分子的分子量為70000～1000000，所述含有機(jī)羧酸基的水性高分子由丙烯酸單體與含羥基的水性高分子經(jīng)自由基接枝共聚反應(yīng)或邁克爾加成反應(yīng)改性制備獲得，其中，含羥基的水性高分子選自阿拉伯膠、環(huán)糊精、纖維素衍生物、黃原膠、果膠、明膠、淀粉、田菁膠、聚乙烯醇、聚乙二醇、多羥基聚丁二烯中的一種或兩種以上；所述含氨基水性高分子選自阿拉伯膠、殼聚糖及其衍生物、線性聚乙烯亞胺、支鏈聚乙烯亞胺中的一種或兩種以上；該方法包括以下步驟：

1)將含有機(jī)羧酸或氨基或羥基的水性高分子溶解于去離子水中，并在保護(hù)性氣氛下充分?jǐn)嚢?.5～2.5小時(shí)驅(qū)除氧得到均一、分散性好的溶液；

2)將含有羥基、胺基或羧基的水溶性小分子交聯(lián)劑加到步驟1)得到的溶液中，充分?jǐn)嚢璧玫骄鶆虻幕旌先芤海缓辛u基、胺基或羧基的水溶性小分子交聯(lián)劑與含有機(jī)羧酸或氨基或羥基的水性高分子摩爾比為0.01：10～1：10；

3)將步驟2)制備的混合溶液90-130℃進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)得到目標(biāo)粘結(jié)劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池交聯(lián)型水性粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，步驟3)中將步驟2)制備的混合溶液用于制備鋰離子正、負(fù)極材料漿料，其漿料涂覆集流體后在烘干過(guò)程中交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)得到目標(biāo)粘結(jié)劑，烘干溫度為90-110℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池交聯(lián)型水性粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，所述含羥基水溶性小分子交聯(lián)劑具有如下結(jié)構(gòu)單體中的至少一種：碳原子數(shù)大于等于2的飽和二元醇、碳原子數(shù)大于等于3的飽和多元醇、飽和二元醇胺NH-(C_mH_2m-OH)₂、飽和多元醇胺N-(C_m’H_2m’-OH)₃，其中m≥1，m’≥1；所述含胺基水溶性小分子交聯(lián)劑具有如下結(jié)構(gòu)單體中的至少一種：飽和二元胺C_nH_2n(NH₂)₂、飽和多元胺C_n’H_2n’+2-x(NH₂)_x，其中n≥2，n’≥3，x≥3；所述含羧基水溶性小分子交聯(lián)劑具有如下結(jié)構(gòu)單體中的至少一種：飽和二元酸、碳原子數(shù)大于等于3的飽和多元酸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池交聯(lián)型水性粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，所述含有羥基、胺基或羧基的水溶性小分子交聯(lián)劑選自乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乙二醇胺、三乙醇胺、六甲氧甲基三聚氰胺、己二酸、丙二酸，丙三酸的一種或兩種以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池交聯(lián)型水性粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，步驟1)所述保護(hù)性氣氛為氮?dú)夂?或氬氣，所述攪拌速度為100～500轉(zhuǎn)/分；步驟2)含有羥基、胺基或羧基的水溶性小分子交聯(lián)劑與含有機(jī)羧酸或氨基或羥基的水性高分子摩爾比0.5:10-1:10。

6.一種鋰離子電池交聯(lián)型水性粘結(jié)劑，其特征在于，利用權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的鋰離子電池交聯(lián)型水性粘結(jié)劑的制備方法制備得到。

7.權(quán)利要求6所述的鋰離子電池交聯(lián)型水性粘結(jié)劑在電化學(xué)儲(chǔ)能器件中的應(yīng)用，所述電化學(xué)儲(chǔ)能器件包括鋰離子電池、二次電池、超級(jí)電容器、太陽(yáng)能電池。