[發(fā)明專利]一種鋰電池電極材料用粘合劑

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711214527.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN107946594A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙小亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽零度新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 合肥廣源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)34129
• 代理人: 付濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰電池加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰電池電極材料用粘合劑。

背景技術(shù)

鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料，使用非水電解質(zhì)溶液的一次電池，與可充電電池鋰離子電池跟鋰離子聚合物電池是不一樣的。鋰電池的發(fā)明者是愛(ài)迪生。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著二十世紀(jì)末微電子技術(shù)的發(fā)展，小型化的設(shè)備日益增多，對(duì)電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高，所以鋰電池生產(chǎn)要在特殊的環(huán)境條件下進(jìn)行。但是由于鋰電池的很多優(yōu)點(diǎn)，鋰電池被廣泛的應(yīng)用在電子儀表、數(shù)碼和家電產(chǎn)品上。

鋰電池的重要部分為電極材料的選擇，電極材料在加工中需要粘合劑的配合使用，粘合劑的性能關(guān)系到電極材料的使用性能和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的問(wèn)題，提供了一種鋰電池電極材料用粘合劑，使加工制備的電極材料性能更加穩(wěn)定，不會(huì)液體滲漏、溢出的情況出現(xiàn)，提高了電池的使用壽命。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種鋰電池電極材料用粘合劑，按照質(zhì)量百分比計(jì)由以下成分制成：醋酸乙烯占35-38%、酚醛樹脂占12-14%、聚乙烯醇水溶液占8-10%、DBP占4.6-5.0%、OP-10占0.3-0.5%、過(guò)硫酸銨占0.12-0.15%、碳酸氫鈉占0.15-0.18%、剩余為去離子水，其制備方法包括以下步驟：

（1）向裝有溫度計(jì)、恒壓漏斗、電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管的四口燒瓶?jī)?nèi)加入

100-110毫升去離子水，在水浴鍋加熱下加熱至95-100℃，在300-340轉(zhuǎn)/分鐘攪拌下加入質(zhì)量濃度為70-80%的聚乙烯醇水溶液，攪拌30-40分鐘；

（2）降溫至50-60℃，加入OP-10，攪拌10-15分鐘后滴加醋酸乙烯單體，滴加速度為80-90滴/分鐘，滴加至一半時(shí)，加入40-50%的過(guò)硫酸銨，滴加結(jié)束后，攪拌下緩慢升溫至75-80℃，加入剩余過(guò)硫酸銨，通入氮?dú)?5-20分鐘，保溫反應(yīng)0.5-0.8小時(shí)；

（3）反應(yīng)結(jié)束后降溫至45-50℃，加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)體系pH值至6.6-6.8范圍，加入DBP，攪拌均勻，升溫至70-75℃，加入酚醛樹脂進(jìn)行攪拌，攪拌40-50分鐘，冷卻到40-50℃，繼續(xù)攪拌20-30分鐘后出料即可。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（2）中所述升溫速度為30-40℃/小時(shí)。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（3）中所述降溫速度為40-50℃/小時(shí)。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：為了解決現(xiàn)有粘合劑與鋰電池電極材料配合性差的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鋰電池電極材料用粘合劑，利用酚醛樹脂中分子鏈段熱運(yùn)動(dòng)位阻大，其所含醛基官能團(tuán)具有疏水性，當(dāng)其與醋酸乙烯聚合，改變了乳液的結(jié)構(gòu)，有利于提高乳液的化學(xué)穩(wěn)定性，制備得到的粘合劑具有凝固點(diǎn)低、化學(xué)穩(wěn)定性高、揮發(fā)度小、抗氧化和抗高溫性能好的優(yōu)點(diǎn)，使加工制備的電極材料性能更加穩(wěn)定，不會(huì)液體滲漏、溢出的情況出現(xiàn)，提高了電池的使用壽命。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種鋰電池電極材料用粘合劑，按照質(zhì)量百分比計(jì)由以下成分制成：醋酸乙烯占35%、酚醛樹脂占12%、聚乙烯醇水溶液占8%、DBP占4.6%、OP-10占0.3%、過(guò)硫酸銨占0.12%、碳酸氫鈉占0.15%、剩余為去離子水，其制備方法包括以下步驟：

（1）向裝有溫度計(jì)、恒壓漏斗、電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管的四口燒瓶?jī)?nèi)加入

100毫升去離子水，在水浴鍋加熱下加熱至95℃，在300轉(zhuǎn)/分鐘攪拌下加入質(zhì)量濃度為70%的聚乙烯醇水溶液，攪拌30分鐘；

（2）降溫至50℃，加入OP-10，攪拌10分鐘后滴加醋酸乙烯單體，滴加速度為80滴/分鐘，滴加至一半時(shí)，加入40%的過(guò)硫酸銨，滴加結(jié)束后，攪拌下緩慢升溫至75℃，加入剩余過(guò)硫酸銨，通入氮?dú)?5分鐘，保溫反應(yīng)0.5小時(shí)；

（3）反應(yīng)結(jié)束后降溫至45℃，加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)體系pH值至6.6-6.8范圍，加入DBP，攪拌均勻，升溫至70℃，加入酚醛樹脂進(jìn)行攪拌，攪拌40分鐘，冷卻到40℃，繼續(xù)攪拌20分鐘后出料即可。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（2）中所述升溫速度為30℃/小時(shí)。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟（3）中所述降溫速度為40℃/小時(shí)。