一种锂电池电极材料用粘合剂的制作方法

文档序号:14251776阅读:660来源:国知局

本发明属于锂电池加工制造技术领域,具体涉及一种锂电池电极材料用粘合剂。



背景技术:

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的一次电池,与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。锂电池的发明者是爱迪生。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高,所以锂电池生产要在特殊的环境条件下进行。但是由于锂电池的很多优点,锂电池被广泛的应用在电子仪表、数码和家电产品上。

锂电池的重要部分为电极材料的选择,电极材料在加工中需要粘合剂的配合使用,粘合剂的性能关系到电极材料的使用性能和使用寿命。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种锂电池电极材料用粘合剂,使加工制备的电极材料性能更加稳定,不会液体渗漏、溢出的情况出现,提高了电池的使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种锂电池电极材料用粘合剂,按照质量百分比计由以下成分制成:醋酸乙烯占35-38%、酚醛树脂占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%、过硫酸铵占0.12-0.15%、碳酸氢钠占0.15-0.18%、剩余为去离子水,其制备方法包括以下步骤:

(1)向装有温度计、恒压漏斗、电动搅拌器、回流冷凝管的四口烧瓶内加入

100-110毫升去离子水,在水浴锅加热下加热至95-100℃,在300-340转/分钟搅拌下加入质量浓度为70-80%的聚乙烯醇水溶液,搅拌30-40分钟;

(2)降温至50-60℃,加入op-10,搅拌10-15分钟后滴加醋酸乙烯单体,滴加速度为80-90滴/分钟,滴加至一半时,加入40-50%的过硫酸铵,滴加结束后,搅拌下缓慢升温至75-80℃,加入剩余过硫酸铵,通入氮气15-20分钟,保温反应0.5-0.8小时;

(3)反应结束后降温至45-50℃,加入碳酸氢钠调节体系ph值至6.6-6.8范围,加入dbp,搅拌均匀,升温至70-75℃,加入酚醛树脂进行搅拌,搅拌40-50分钟,冷却到40-50℃,继续搅拌20-30分钟后出料即可。

作为对上述方案的进一步改进,步骤(2)中所述升温速度为30-40℃/小时。

作为对上述方案的进一步改进,步骤(3)中所述降温速度为40-50℃/小时。

本发明相比现有技术具有以下优点:为了解决现有粘合剂与锂电池电极材料配合性差的问题,本发明提供了一种锂电池电极材料用粘合剂,利用酚醛树脂中分子链段热运动位阻大,其所含醛基官能团具有疏水性,当其与醋酸乙烯聚合,改变了乳液的结构,有利于提高乳液的化学稳定性,制备得到的粘合剂具有凝固点低、化学稳定性高、挥发度小、抗氧化和抗高温性能好的优点,使加工制备的电极材料性能更加稳定,不会液体渗漏、溢出的情况出现,提高了电池的使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种锂电池电极材料用粘合剂,按照质量百分比计由以下成分制成:醋酸乙烯占35%、酚醛树脂占12%、聚乙烯醇水溶液占8%、dbp占4.6%、op-10占0.3%、过硫酸铵占0.12%、碳酸氢钠占0.15%、剩余为去离子水,其制备方法包括以下步骤:

(1)向装有温度计、恒压漏斗、电动搅拌器、回流冷凝管的四口烧瓶内加入

100毫升去离子水,在水浴锅加热下加热至95℃,在300转/分钟搅拌下加入质量浓度为70%的聚乙烯醇水溶液,搅拌30分钟;

(2)降温至50℃,加入op-10,搅拌10分钟后滴加醋酸乙烯单体,滴加速度为80滴/分钟,滴加至一半时,加入40%的过硫酸铵,滴加结束后,搅拌下缓慢升温至75℃,加入剩余过硫酸铵,通入氮气15分钟,保温反应0.5小时;

(3)反应结束后降温至45℃,加入碳酸氢钠调节体系ph值至6.6-6.8范围,加入dbp,搅拌均匀,升温至70℃,加入酚醛树脂进行搅拌,搅拌40分钟,冷却到40℃,继续搅拌20分钟后出料即可。

作为对上述方案的进一步改进,步骤(2)中所述升温速度为30℃/小时。

作为对上述方案的进一步改进,步骤(3)中所述降温速度为40℃/小时。

实施例2

一种锂电池电极材料用粘合剂,按照质量百分比计由以下成分制成:醋酸乙烯占36%、酚醛树脂占13%、聚乙烯醇水溶液占9%、dbp占4.8%、op-10占0.4%、过硫酸铵占0.14%、碳酸氢钠占0.16%、剩余为去离子水,其制备方法包括以下步骤:

(1)向装有温度计、恒压漏斗、电动搅拌器、回流冷凝管的四口烧瓶内加入

100-110毫升去离子水,在水浴锅加热下加热至98℃,在320转/分钟搅拌下加入质量浓度为75%的聚乙烯醇水溶液,搅拌35分钟;

(2)降温至55℃,加入op-10,搅拌12分钟后滴加醋酸乙烯单体,滴加速度为85滴/分钟,滴加至一半时,加入45%的过硫酸铵,滴加结束后,搅拌下缓慢升温至78℃,加入剩余过硫酸铵,通入氮气18分钟,保温反应0.6小时;

(3)反应结束后降温至48℃,加入碳酸氢钠调节体系ph值至6.6-6.8范围,加入dbp,搅拌均匀,升温至72℃,加入酚醛树脂进行搅拌,搅拌45分钟,冷却到45℃,继续搅拌25分钟后出料即可。

作为对上述方案的进一步改进,步骤(2)中所述升温速度为35℃/小时。

作为对上述方案的进一步改进,步骤(3)中所述降温速度为45℃/小时。

实施例3

一种锂电池电极材料用粘合剂,按照质量百分比计由以下成分制成:醋酸乙烯占38%、酚醛树脂占14%、聚乙烯醇水溶液占10%、dbp占5.0%、op-10占0.5%、过硫酸铵占0.15%、碳酸氢钠占0.18%、剩余为去离子水,其制备方法包括以下步骤:

(1)向装有温度计、恒压漏斗、电动搅拌器、回流冷凝管的四口烧瓶内加入

110毫升去离子水,在水浴锅加热下加热至100℃,在340转/分钟搅拌下加入质量浓度为80%的聚乙烯醇水溶液,搅拌40分钟;

(2)降温至60℃,加入op-10,搅拌15分钟后滴加醋酸乙烯单体,滴加速度为90滴/分钟,滴加至一半时,加入50%的过硫酸铵,滴加结束后,搅拌下缓慢升温至80℃,加入剩余过硫酸铵,通入氮气20分钟,保温反应0.8小时;

(3)反应结束后降温至50℃,加入碳酸氢钠调节体系ph值至6.6-6.8范围,加入dbp,搅拌均匀,升温至75℃,加入酚醛树脂进行搅拌,搅拌50分钟,冷却到50℃,继续搅拌30分钟后出料即可。

作为对上述方案的进一步改进,步骤(2)中所述升温速度为40℃/小时。

作为对上述方案的进一步改进,步骤(3)中所述降温速度为50℃/小时。

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