一种锂离子电池纳米水性粘结剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种锂离子电池纳米水性粘结剂及其制备方法，该锂离子电池纳米水性粘结剂在2吨反应釜内制备时组分如下：纯化水1000～1500kg、丙烯酸酯类化合物60～90kg、氢氧化锂20～60kg、碳酸铵40～60kg、丙烯腈类化合物200～300kg和促进剂溶液17700～22900mL。制备方法为，依次向反应釜内加入纯化水、丙烯酸酯类化合物和氢氧化锂，调节PH值为9～11，再加入碳酸铵，封闭反应釜，通入氮气，反应四小时后，开始对反应釜进行加热，待反应釜内温度达到65～75℃时，停止加热，加入丙烯腈类化合物，分六次向反应釜内加促进剂溶液，继续反应11～15小时后，抽真空，关机，即可；该粘结剂对环境污染小，安全性较高，且粘度高，使用时不用外加增稠剂等各种添加剂。
【专利说明】
-种裡离子电池纳米水性粘结剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及裡离子电池生产技术领域，具体是一种裡离子电池纳米水性粘结剂及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 裡离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠塑直王在正极和负极之间移 动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱 嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富裡状态；放电时则相反。电池一般采用含有裡元素的 材料作为电极，是现代高性能电池的代表，在生活中的应用极为广泛。目前裡离子电池在生 产过程中一般使用溶剂型粘合剂，溶剂型粘合剂污染环境，且安全性差，另外由于该溶剂型 粘合剂粘度不够，在裡电子电池生产过程中还需要添加增稠剂，工序复杂。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种裡离子电池纳米水性粘结剂及其制备方法，W解决上 述【背景技术】中提出的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种裡离子电池纳米水性粘结剂，在2吨反应蓋内制备时组分如下：纯化水1000~ 1500kg、丙締酸醋类化合物60~90kg、氨氧化裡20~60kg、碳酸锭40~60kg、丙締腊类化 合物200~300kg和促进剂溶液17700~22900mU制备过程中的保护气为氮气，所述促进 剂溶液是由促进剂3300kg用水配制成17700~22900mL的溶液而成。
[0005] -种裡离子电池纳米水性粘结剂的制备方法，步骤如下： 步骤一、向反应蓋内加入纯化水，反应蓋的电机启动揽拌，电机转速为40~50转/秒； 步骤二、先向反应蓋内加入丙締酸醋类化合物，再向反应蓋内加入氨氧化裡，调节反应 蓋内的PH值为9~11 ; 步骤立、向反应蓋内加入碳酸锭； 步骤四、封闭反应蓋，通入氮气，氮气流量为2500~3000L/hrs，反应四小时； 步骤五、在步骤四反应四小时后，设置反应蓋的导热油油溫为90~100°C，开始对反 应蓋进行加热，待反应蓋内溫度达到65~75°C时，停止加热，此时导热油油溫约105~ 125°C ； 步骤六、W高位槽的形式向反应蓋内加入丙締腊类化合物，同时调整氮气吹气方式，氮 气吹向反应蓋内的液面，且氮气流量调整为100~20化/虹3,保持氮气吹气方式直至整个 反应过程结束； 步骤屯、第一次向反应蓋内加促进剂溶液，加入量为1700~270〇111以此时导热油油溫 约为97~105°C，反应蓋蓋溫约为65~75°C ; 步骤八、在步骤屯完成后3~4小时，第二次加促进剂溶液，加入量为2000~3000mL， 此时导热油油溫约为6〇°c，反应蓋蓋溫约为7rc ; 步骤九、在步骤屯完成后6~8小时，第=次加促进剂溶液，加入量为1900~2100mL， 此时导热油油溫约为67~75°C，反应蓋蓋溫约为71~78°C ; 步骤十、在步骤屯完成后9~11小时，第四次加促进剂溶液，加入量为1900~2100血， 此时导热油油溫约为63~75°C，反应蓋蓋溫约为75~85°C ; 步骤十一、在步骤屯完成后12~13小时，第五次加促进剂溶液，加入量为1800~ 2000mU此时导热油油溫约为56~65°C，反应蓋蓋溫约为77~85°C ; 步骤十二、在步骤屯完成后15~16小时，第六次加促进剂溶液，加入量为4200~ 5500mU此时导热油油溫约为70~80°C，反应蓋蓋溫约为79~90°C ; 步骤十=、在步骤十二完成后1~2小时，补加促进剂溶液，加入量为4200~5600mL， 加入量视反应蓋内的反应情况而定，此时导热油油溫为80~82°C，反应蓋蓋溫为79~ 85 °C ； 步骤十四、继续反应11~15小时后，抽真空1~2小时，关机，即得裡离子电池纳米水 性粘结剂。
[0006] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：该裡离子电池纳米水性粘结剂品质纯净， 对环境污染小，安全性较高，该裡离子电池纳米水性粘结剂粘度高，对剂多种类型的电极材 料(包括LiCo〇2、LiMn2〇4和LWePO 4正极材料、碳负极材料及活性炭）都具有优良的粘接性， 使用时不用外加增稠剂等各种添加剂，简化工序，降低成本，另外，使用该粘结剂的裡离子 电池具有充放电容量高、内阻小、电池极化小、寿命长等特点。
【具体实施方式】
[0007] 下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[000引 实施例1 一种裡离子电池纳米水性粘结剂，其组分如下：纯化水1250kg、丙締酸醋类化合物 7化g、氨氧化裡40kg、碳酸锭50kg、丙締腊类化合物250kg和促进剂溶液20000mU制备过程 中的保护气为氮气，所述促进剂溶液是由促进剂3300kg用水配制成20000mL的溶液而成。 [0009] 所述裡离子电池纳米水性粘结剂的制备方法，步骤如下： 步骤一、向反应蓋内加入纯化水，反应蓋的电机启动揽拌，电机转速为45转/秒； 步骤二、先向反应蓋内加入丙締酸醋类化合物，再向反应蓋内加入氨氧化裡，调节反应 蓋内的PH值为10 ; 步骤立、向反应蓋内加入碳酸锭； 步骤四、封闭反应蓋，通入氮气，氮气流量为2750L/hrs，反应四小时； 步骤五、在步骤四反应四小时后，设置反应蓋的导热油油溫为95°C，开始对反应蓋进行 加热，待反应蓋内溫度达到70°C时，停止加热，此时导热油油溫约115°C ; 步骤六、W高位槽的形式向反应蓋内加入丙締腊类化合物，同时调整氮气吹气方式，氮 气吹向反应蓋内的液面，且氮气流量调整为15化/虹S，保持氮气吹气方式直至整个反应过 程结束； 步骤屯、第一次向反应蓋内加促进剂溶液，加入量为2200mU此时导热油油溫约为 lore,反应蓋蓋溫约为70°C ; 步骤八、在步骤屯完成后3. 5小时，第二次加促进剂溶液，加入量为250〇111以此时导热 油油溫为60°C，反应蓋蓋溫为7rc ; 步骤九、在步骤屯完成后6. 5小时，第S次加促进剂溶液，加入量为200〇111以此时导热 油油溫约为70°C，反应蓋蓋溫约为75°C ; 步骤十、在步骤屯完成后10小时，第四次加促进剂溶液，加入量为2000mU此时导热油 油溫约为68°c，反应蓋蓋溫约为src ; 步骤十一、在步骤屯完成后12. 5小时，第五次加促进剂溶液，加入量为1900mU此时导 热油油溫约为60°C，反应蓋蓋溫约为82°C ; 步骤十二、在步骤屯完成后15. 5小时，第六次加促进剂溶液，加入量为4800mU此时导 热油油溫约为75°C，反应蓋蓋溫约为85°C ; 步骤十S、在步骤十二完成后1. 5小时，补加促进剂溶液，加入量为460〇111以此时导热 油油溫为SrC，反应蓋蓋溫为83°C ; 步骤十四、继续反应13小时后，抽真空1. 5小时，关机，即得裡离子电池纳米水性粘结 剂。
[0010] 实施例2 一种裡离子电池纳米水性粘结剂，其组分如下：纯化水1000kg、丙締酸醋类化合物 60kg、氨氧化裡30kg、碳酸锭45kg、丙締腊类化合物220kg和促进剂溶液18500mU制备过程 中的保护气为氮气，所述促进剂溶液是由促进剂3300kg用水配制成18500mL的溶液而成。
[0011] 所述裡离子电池纳米水性粘结剂的制备方法，步骤如下： 步骤一、向反应蓋内加入纯化水，反应蓋的电机启动揽拌，电机转速为40转/秒； 步骤二、先向反应蓋内加入丙締酸醋类化合物，再向反应蓋内加入氨氧化裡，调节反应 蓋内的PH值为9.5 ; 步骤立、向反应蓋内加入碳酸锭； 步骤四、封闭反应蓋，通入氮气，氮气流量为2600L/hrs，反应四小时； 步骤五、在步骤四反应四小时后，设置反应蓋的导热油油溫为92°C，开始对反应蓋进行 加热，待反应蓋内溫度达到67°C时，停止加热，此时导热油油溫约108°C ; 步骤六、W高位槽的形式向反应蓋内加入丙締腊类化合物，同时调整氮气吹气方式，氮 气吹向反应蓋内的液面，且氮气流量调整为12化/虹S，保持氮气吹气方式直至整个反应过 程结束； 步骤屯、第一次向反应蓋内加促进剂溶液，加入量为ISOOmU此时导热油油溫约为 l〇〇°C，反应蓋蓋溫约为68°C ; 步骤八、在步骤屯完成后3小时，第二次加促进剂溶液，加入量为2100mU此时导热油 油溫为59°C，反应蓋蓋溫为70°C ; 步骤九、在步骤屯完成后6小时，第S次加促进剂溶液，加入量为1950mU此时导热油 油溫约为68°C，反应蓋蓋溫约为73°C ; 步骤十、在步骤屯完成后9. 5小时，第四次加促进剂溶液，加入量为195〇111以此时导热 油油溫约为65°C，反应蓋蓋溫约为77°C ; 步骤十一、在步骤屯完成后12小时，第五次加促进剂溶液，加入量为ISOOmU此时导热 油油溫约为59°C，反应蓋蓋溫约为78°C ; 步骤十二、在步骤屯完成后15小时，第六次加促进剂溶液，加入量为440〇111以此时导热 油油溫约为72°C，反应蓋蓋溫约为src ; 步骤十S、在步骤十二完成后1小时，补加促进剂溶液，加入量为4500mU此时导热油 油溫为80°C，反应蓋蓋溫为79°C ; 步骤十四、继续反应11小时后，抽真空1小时，关机，即得裡离子电池纳米水性粘结剂。 [001引实施例3 一种裡离子电池纳米水性粘结剂，其组分如下：纯化水1400kg、丙締酸醋类化合物 80kg、氨氧化裡50kg、碳酸锭50kg、丙締腊类化合物280kg和促进剂溶液21000 mU制备过程 中的保护气为氮气，所述促进剂溶液是由促进剂3300kg用水配制成21000mL的溶液而成。
[0013] 所述裡离子电池纳米水性粘结剂的制备方法，步骤如下： 步骤一、向反应蓋内加入纯化水，反应蓋的电机启动揽拌，电机转速为50转/秒； 步骤二、先向反应蓋内加入丙締酸醋类化合物，再向反应蓋内加入氨氧化裡，调节反应 蓋内的PH值为11 ; 步骤=、向反应蓋内加入碳酸锭； 步骤四、封闭反应蓋，通入氮气，氮气流量为2900L/hrs，反应四小时； 步骤五、在步骤四反应四小时后，设置反应蓋的导热油油溫为98°C，开始对反应蓋进行 加热，待反应蓋内溫度达到73°C时，停止加热，此时导热油油溫约i2rc ; 步骤六、W高位槽的形式向反应蓋内加入丙締腊类化合物，同时调整氮气吹气方式，氮 气吹向反应蓋内的液面，且氮气流量调整为18化/虹S，保持氮气吹气方式直至整个反应过 程结束； 步骤屯、第一次向反应蓋内加促进剂溶液，加入量为2500mU此时导热油油溫约为 102°C，反应蓋蓋溫约为73°C ; 步骤八、在步骤屯完成后4小时，第二次加促进剂溶液，加入量为2900mU此时导热油 油溫为62°C，反应蓋蓋溫为73°C ; 步骤九、在步骤屯完成后8小时，第S次加促进剂溶液，加入量为2000mU此时导热油 油溫约为73°C，反应蓋蓋溫约为76°C ; 步骤十、在步骤屯完成后11小时，第四次加促进剂溶液，加入量为2100mU此时导热油 油溫约为74°C，反应蓋蓋溫约为85°C ; 步骤十一、在步骤屯完成后13小时，第五次加促进剂溶液，加入量为2000111以此时导热 油油溫约为63°C，反应蓋蓋溫约为83°C ; 步骤十二、在步骤屯完成后16小时，第六次加促进剂溶液，加入量为530〇111以此时导热 油油溫约为78°C，反应蓋蓋溫约为89°C ; 步骤十S、在步骤十二完成后2小时，补加促进剂溶液，加入量为4200mU此时导热油 油溫为82°C，反应蓋蓋溫为84°C ; 步骤十四、继续反应14小时后，抽真空2小时，关机，即得裡离子电池纳米水性粘结剂。
[0014] 实施例4 一种裡离子电池纳米水性粘结剂，其组分如下：纯化水1300kg、丙締酸醋类化合物 80kg、氨氧化裡30kg、碳酸锭45kg、丙締腊类化合物230kg和促进剂溶液20500mU制备过程 中的保护气为氮气，所述促进剂溶液是由促进剂3300kg用水配制成20500mL的溶液而成。
[0015] 所述裡离子电池纳米水性粘结剂的制备方法，步骤如下： 步骤一、向反应蓋内加入纯化水，反应蓋的电机启动揽拌，电机转速为40转/秒； 步骤二、先向反应蓋内加入丙締酸醋类化合物，再向反应蓋内加入氨氧化裡，调节反应 蓋内的PH值为10 ; 步骤立、向反应蓋内加入碳酸锭； 步骤四、封闭反应蓋，通入氮气，氮气流量为2700L/hrs，反应四小时； 步骤五、在步骤四反应四小时后，设置反应蓋的导热油油溫为90°C，开始对反应蓋进行 加热，待反应蓋内溫度达到72°C时，停止加热，此时导热油油溫约118°C ; 步骤六、W高位槽的形式向反应蓋内加入丙締腊类化合物，同时调整氮气吹气方式，氮 气吹向反应蓋内的液面，且氮气流量调整为19化/虹S，保持氮气吹气方式直至整个反应过 程结束； 步骤屯、第一次向反应蓋内加促进剂溶液，加入量为ISOOmU此时导热油油溫约为 103°C，反应蓋蓋溫约为73°C ; 步骤八、在步骤屯完成后3小时，第二次加促进剂溶液，加入量为2700mU此时导热油 油溫为58°C，反应蓋蓋溫为72°C ; 步骤九、在步骤屯完成后6小时，第S次加促进剂溶液，加入量为1900mU此时导热油 油溫约为72°C，反应蓋蓋溫约为75°C ; 步骤十、在步骤屯完成后11小时，第四次加促进剂溶液，加入量为2100mU此时导热油 油溫约为64°C，反应蓋蓋溫约为77°C ; 步骤十一、在步骤屯完成后12小时，第五次加促进剂溶液，加入量为ISOOmU此时导热 油油溫约为59°C，反应蓋蓋溫约为82°C ; 步骤十二、在步骤屯完成后15小时，第六次加促进剂溶液，加入量为SOOOmU此时导热 油油溫约为76°C，反应蓋蓋溫约为85°C ; 步骤十S、在步骤十二完成后1小时，补加促进剂溶液，加入量为5200mL，加入量视反 应蓋内的反应情况而定，此时导热油油溫为8〇°c，反应蓋蓋溫为src ; 步骤十四、继续反应13小时后，抽真空2小时，关机，即得裡离子电池纳米水性粘结剂。
[0016] 所述裡离子电池纳米水性粘结剂成品的技术指标如下表 表一裡离子电沖細1赛皆M：扯姓表1l姑安丈皆未击
上面对本专利的救住买施万巧作J评细呪明，化是本专利开个限于上述实施方式，在 本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可W在不脱离本专利宗旨的前提下作出各 种变化。
【主权项】
1. 一种锂离子电池纳米水性粘结剂，其特征在于，在2吨反应釜内制备时组分如下： 纯化水1000~1500kg、丙稀酸酯类化合物60~90kg、氢氧化锂20~60kg、碳酸铵40~ 60kg、丙烯腈类化合物200~300kg和促进剂溶液17700~22900mL，制备过程中的保护气 为氮气。2. 根据权利要求1所述的锂离子电池纳米水性粘结剂，其特征在于，所述促进剂溶液 是由促进剂3300kg用水配制成17700~22900mL的溶液而成。3. -种如权利要求1-2任一所述的锂离子电池纳米水性粘结剂的制备方法，其特征在 于，步骤如下： 步骤一、向反应釜内加入纯化水，反应釜的电机启动搅拌，电机转速为40~50转/秒； 步骤二、先向反应釜内加入丙烯酸酯类化合物，再向反应釜内加入氢氧化锂，调节反应 釜内的PH值为9~11 ; 步骤三、向反应釜内加入碳酸铵； 步骤四、封闭反应釜，通入氮气，氮气流量为2500~3000L/hrs，反应四小时； 步骤五、在步骤四反应四小时后，设置反应釜的导热油油温为90~KKTC，开始对反 应釜进行加热，待反应釜内温度达到65~75°C时，停止加热，此时导热油油温约105~ 125〇C ； 步骤六、以高位槽的形式向反应釜内加入丙烯腈类化合物，同时调整氮气吹气方式，氮 气吹向反应釜内的液面，且氮气流量调整为100~200L/hrs，保持氮气吹气方式直至整个 反应过程结束； 步骤七、第一次向反应釜内加促进剂溶液，加入量为1700~2700mL，此时导热油油温 约为97~105°C，反应釜釜温约为65~75°C ; 步骤八、在步骤七完成后3~4小时，第二次加促进剂溶液，加入量为2000~3000mL， 此时导热油油温约为60°C，反应釜釜温约为71°C ; 步骤九、在步骤七完成后6~8小时，第三次加促进剂溶液，加入量为1900~2100mL， 此时导热油油温约为67~75°C，反应釜釜温约为71~78°C ; 步骤十、在步骤七完成后9~11小时，第四次加促进剂溶液，加入量为1900~2100mL， 此时导热油油温约为63~75°C，反应釜釜温约为75~85°C ; 步骤十一、在步骤七完成后12~13小时，第五次加促进剂溶液，加入量为1800~ 2000mL，此时导热油油温约为56~65°C，反应釜釜温约为77~85°C ; 步骤十二、在步骤七完成后15~16小时，第六次加促进剂溶液，加入量为4200~ 5500mL，此时导热油油温约为70~80°C，反应釜釜温约为79~90°C ; 步骤十三、在步骤十二完成后1~2小时，补加促进剂溶液，加入量为4200~5600mL， 加入量视反应釜内的反应情况而定，此时导热油油温为80~82°C，反应釜釜温为79~ 85。。； 步骤十四、继续反应11~15小时后，抽真空1~2小时，关机，即得锂离子电池纳米水 性粘结剂。
【文档编号】H01M4/62GK105826565SQ201510549559
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年9月1日
【发明人】缪杏文
【申请人】福建泰格力锂电池科技有限公司