[發(fā)明專利]一種用于鋰離子電池的粘結(jié)劑及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110028291.5 | 申請(qǐng)日： | 2021-01-11 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112768693B | 公開（公告）日： | 2022-06-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳云;蔣天天 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 烏海瑞森新能源材料有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/62 | 分類號(hào)： | H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 成都魚爪智云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51308 | 代理人： | 谷科均 |
| 地址： | 016000 內(nèi)蒙古自治區(qū)烏*** | 國省代碼： | 內(nèi)蒙古;15 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 鋰離子電池 粘結(jié) 及其 制備 方法 | ||
1.一種用于鋰離子電池的粘結(jié)劑，其特征在于，所述粘結(jié)劑包括聚氟類乙烯、羧甲基纖維素凝膠、改性聚丙烯酸鈉；所述聚氟類乙烯包括式I、式II、式III和式IV所示的結(jié)構(gòu)單元的聚合物：
其中，R1為未被取代基取代的C1～4的直鏈烷基；R2為未被取代基取代的C2～6的羧酸基團(tuán)；R3為未被取代基取代的C3～8的直鏈烷基；R4為C4～8的羧酸基團(tuán)；R5為未被取代基取代或被取代基取代的C1～8的羧酸基團(tuán)；R6為未被取代基取代或被取代基取代的C6～16的直鏈烷基；R7為未被取代基取代或被取代基取代的C4～16的羧酸基團(tuán)；
所述的改性聚丙烯酸鈉采用以下方法制備：將去離子水和異丙醇加入到三口燒瓶中，攪拌均勻后，將溫度升至75～85℃，然后滴加丙烯酸和過硫酸鉀的水溶液，在3.5h滴加完畢后，在該溫度下保溫回流反應(yīng)3～3.5h，冷卻至室溫，將氫氧化鈉水溶液滴加到混合溶液中，攪拌調(diào)節(jié)pH值至7.2～8.8，再加入碳納米管和十二烷基苯磺酸鈉，加熱至沸騰并持續(xù)攪拌，至水基本揮發(fā)完畢后在60℃下真空干燥，粉碎得到改性聚丙烯酸鈉；
所述的羧甲基纖維素凝膠采用以下方法制備：
1)將羧甲基纖維素鈉加入到蒸餾水中，然后加入氧化石墨烯，將溫度升至55～70℃攪拌超聲2～4h，其中羧甲基纖維素鈉、蒸餾水和氧化石墨烯的質(zhì)量體積比為(2～4)g:(25～38)mL:(0.16～0.39)g；
2)將絡(luò)合劑加入到步驟1)中混合液中，繼續(xù)攪拌0.5～1h后移至高壓反應(yīng)釜中，在90～105℃下反應(yīng)8～10h，冷卻，冷凍干燥，得到所述羧甲基纖維素凝膠，其中絡(luò)合劑和氧化石墨烯的質(zhì)量比為2.6～3.4:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋰離子電池的粘結(jié)劑，其特征在于，所述聚氟類乙烯中式I所示的結(jié)構(gòu)單元占聚氟類乙烯的質(zhì)量百分為30％～45％，式II所示的結(jié)構(gòu)單元占聚氟類乙烯的質(zhì)量百分為20％～30％，式III所示的結(jié)構(gòu)單元占聚氟類乙烯的質(zhì)量百分為10％～15％，式IV所示的結(jié)構(gòu)單元占聚氟類乙烯的質(zhì)量百分為20％～30％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋰離子電池的粘結(jié)劑，其特征在于，所述聚氟類乙烯中式I：330≤n≤390；式II：290≤n≤350；式II：240≤n≤310；式II：300≤n≤400。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋰離子電池的粘結(jié)劑，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，所述粘結(jié)劑包括聚氟類乙烯45～60份、羧甲基纖維素凝膠20～35份、改性聚丙烯酸鈉16～22份。
5.權(quán)利要求1所述的一種用于鋰離子電池的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
S1：將聚合物I、II、III和IV混合均勻加入到球磨機(jī)中進(jìn)行研磨2～4h，然后將其過500～600目網(wǎng)篩，在擠出機(jī)中擠出得到聚氟類乙烯粉末，其中擠出溫度為310～335℃；
S2：將步驟S1中的聚氟類乙烯粉末、羧甲基纖維素凝膠和改性聚丙烯酸鈉加入到研缽中混合均勻研磨，然后將其加熱至105～120℃，攪拌0.5～2h，剪碎，研磨，得到所述粘結(jié)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋰離子電池的粘結(jié)劑，其特征在于，所述的絡(luò)合劑為檸檬酸或L-抗壞血酸中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋰離子電池的粘結(jié)劑，其特征在于，所述的異丙醇、丙烯酸和過硫酸鉀的質(zhì)量比為(1～1.6):(1～4.2):(0.26～0.89)；所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30～36％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋰離子電池的粘結(jié)劑，其特征在于，所述的碳納米管、十二烷基苯磺酸鈉和丙烯酸的質(zhì)量比為(1～2):(0.65～1.7):(8.6～16.9)。
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