[發明專利]一種混合型鋰離子電池硅負極水系粘結劑及其制備工藝

在審

• 申請號: 202010554626.2
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111668489A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 朱泰峰;高峰;李翔
• 申請（專利權）人: 上海洛法化工有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/38;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種混合型鋰離子電池硅負極水系粘結劑及其制備工藝，其配料包括：乳液和乳化劑，其中乳液包括：A類單體、B類單體、C類單體和D類單體。其制備方法包括：稱取作為乳化劑的多元烷基鹽，將乳化劑溶于水后通入保護性氣體驅氧；將引發劑加入乳化劑進行均勻混合；將乳液混合攪拌得到混合溶液；將乳液逐滴加入乳化劑中，全部加入后持續攪拌；將最后的混合粘結劑過50到400目濾網。本發明與傳統相比，減少了鋰離子二次電池負極粘結劑的使用量，從而提高了產品的性價比；通過混合不同性能的高分子單體，提升了產品的整體性能；通過工藝和配方的創新，使得負極材料的微觀有效粘結力增加。采用混合型工藝，降低了生產難度和材料成本。

技術領域

本發明涉及一種電池專用粘合劑領域，具體說是一種混合型鋰離子電池硅負極水系粘結劑及其制備工藝。

背景技術

鋰離子二次電池自商業化以來，由于其具有高容量、循環次數多、無記憶效應、能量密度高、循環壽命長、綠色環保、使用溫度范圍寬、高倍率性及安全性等性能被廣泛的應用到智能手機、平板電腦、藍牙耳機、電動自行車和電動汽車等。隨著科技的發展，人們對鋰電池的能量密度的要求越來越高。

目前，市場上用于鋰電池負極材料的粘結劑主要有丁苯橡膠(SBR)/羧甲基纖維素鈉(CMC)等。SBR/CMC水性粘結劑在市場上有大規模應用，但其粘結力和抑制極片膨脹的效果均有限，同體系下動力學性能較差，同時價格稍高，故使用時在一定范圍內受到限制。

在現有技術中，參考CN201810488420.7，其工藝為反應型，即最終產物是多種單體的共聚物。隨著技術的成熟，需要對這種工藝進行改進，從而降低它的難度和成本，以提高生產效益。

為了解決上述問題，我們做出了一系列改進。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種混合型鋰離子電池硅負極水系粘結劑及其制備工藝，以克服現有技術所存在的上述缺點和不足。

一種混合型鋰離子電池硅負極水系粘結劑的制備工藝，包括以下步驟：

(1)乳化劑為多元烷基鹽溶液，稱取單體混合物質量的0.1～50％的多元烷基鹽溶于水中，往多元烷基鹽混合物中通入保護性氣體進行驅氧，攪拌至全部溶解以形成多元烷基鹽溶液；

(2)將引發劑加入多元烷基鹽溶液進行均勻的混合攪拌；

(3)將單體的質量比為0～20:30～50:60～10:10～20的A類、B類、C類、D類單體混合，混合均勻得到混合溶液；

(4)往步驟(2)的混合溶液中逐滴加入步驟(3)混合成的混合溶液，待步驟(3)混合成的混合溶液全部加入后，持續攪拌至充分反應，得到鋰電池用混合類水性粘結劑；

(5)將最后的鋰電池用混合類水性粘結劑過50到400目濾網，然后用相應容器保存好，就得到所述粘結劑。

進一步，所述步驟(1)的保護性氣體為氮氣或氬氣，所述步驟(1)的驅氧時間為2到8個小時，所述步驟(1)的攪拌溫度為75到88攝氏度，所述步驟(1)的攪拌速度為20到650轉/分，所述步驟(1)的攪拌時間為1到8小時。

進一步，所述步驟(2)攪拌溫度為75到88攝氏度，所述步驟(2)攪拌速度為50到650轉/分，所述步驟(2)攪拌時間為1到12小時。

進一步，所述步驟(3)攪拌溫度為75到88攝氏度，所述步驟(3)攪拌速度為50到650轉/分，所述步驟(3)攪拌時間為1到12小時。

進一步，所述步驟(4)攪拌溫度為75到88攝氏度，所述步驟(4)攪拌速度為50到650轉/分，所述步驟(4)攪拌時間為0.5到10小時。

一種混合型鋰離子電池硅負極水系粘結劑，包括：乳液和乳化劑，其中，乳液包括：A類單體、B類單體、C類單體和D類單體，