[發明專利]一種電極漿料組合物及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202210016359.2
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114360916A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 章慶林;薛鑫;周義榮;安仲勛;吳明霞;黃廷立
• 申請（專利權）人: 上海奧威科技開發有限公司
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/32;H01G11/36;H01G11/86;H01B1/24;H01B13/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

本發明提供一種電極漿料組合物及其制備方法和用途。所述電極漿料組合物包括活性物質、導電劑和粘合劑；所述粘合劑包括氟化乙烯丙烯共聚物乳液、聚四氟乙烯乳液和羧甲基纖維素溶液的組合。本發明采用氟樹脂粘結劑制備得到的電極漿料組合物不僅改善了不同組分的分散性能，增強了各組分的粘合力。同時，電極漿料組合物的制備方法具有分散性良好、生產效率高以及制備得到的電極電化學性能優異的特點。

技術領域

本發明屬于電池材料技術領域，具體涉及一種電極漿料組合物及其制備方法和用途。

背景技術

超級電容器作為一種高功率器件，在新能源汽車、工業自動化、軌道交通和電力電子等領域得到了廣泛應用。超級電容器的電極制備是超級電容器制造中最核心的技術部分，相比于傳統的水性粘結劑(羧甲基纖維素/丁苯橡膠)，采用聚四氟乙烯(PTFE)作為粘結劑的超級電容器電極具有更優越的電化學性能。

CN101313377A提出了一種采用聚四氟乙烯為粘結劑，采用干粉軋制成膜的方式制備超級電容電極。這種超級電容器電極制備過程中不使用溶劑，電極含水量低，并具有優異的電化學性能。但這種電極制備方法相較傳統的濕膜制備電極方法，其的生產效率較差，且難以做到粘接劑、導電劑和活性炭的干顆粒均勻分散。

CN104319114A提出了將活性炭、導電劑和PTFE乳液在攪拌機中稀釋后均勻攪拌成漿料，再通過漿料烘至半干后軋制成膜制備超級電容電極的方法。這種電極制備方法能夠有效地解決固體顆粒均勻分散的問題，但仍不能解決軋膜工藝的生產效率較差的問題。

采用傳統濕法混漿工藝中加入PTFE作為粘結劑往往存在PTFE不能有效纖維化、PTFE纖維化后漿料聚團以及無流動性不能涂布的問題。CN108878172A提出了一種采用酸性氣體將超級電容器漿料中PTFE破乳纖維化，并加入粒狀粘結劑進行共同粘接的濕膜電極制備方法，制備出了性能優異和粘接效果良好的超級電容極片。然而，這種制備方法中PTFE粘結劑含量需要保持為較低水平，以避免產生漿料團聚和流動性差的問題。

因此，在本領域中，期望開發一種基于PTFE粘結劑體系的電極漿料，不僅能夠解決不同組分分散均勻的問題，同時PTFE粘結劑能夠充分纖維化，并且電極漿料的制備工藝簡單，生產效率高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種電極漿料組合物及其制備方法和用途。本發明采用氟樹脂粘結劑制備得到的電極漿料組合物不僅改善了不同組分的分散性能，增強了各組分的粘合力。同時，電極漿料組合物的制備方法具有分散性良好、生產效率高以及制備得到的電極電化學性能優異的特點。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種電極漿料組合物，所述電極漿料組合物包括活性物質、導電劑和粘合劑；

所述粘合劑包括氟化乙烯丙烯共聚物乳液、聚四氟乙烯乳液和羧甲基纖維素溶液的組合。

本發明通過利用氟化乙烯丙烯共聚物乳液、聚四氟乙烯乳液和羧甲基纖維素溶液的組合的粘結劑，增強了電極漿料組合物的粘結性能，并且電極漿料組合物具有良好的流動性和分散性。

優選地，所述氟化乙烯丙烯共聚物乳液為聚全氟乙丙烯乳液。

優選地，所述氟化乙烯丙烯共聚物和聚四氟乙烯在電極漿料組合物中的固體質量比為(10:90)～(90:10)，例如可以為10:90，15:85，20:80，25:75，30:70，35:65，40:60，45:55，50:50，55:45，60:40，65:35，70:30，75:25，80:20，85:15，90:10。

作為本發明優選的技術方案，所述氟化乙烯丙烯共聚物和聚四氟乙烯在電極漿料組合物中的固體質量比為(30:70)～(70:30)，例如可以為30:70、35:65、40:60、45:55、50:50、55:45、60:40、65:35、70:30。