一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用制造技术

本发明专利技术适用于锂电池隔膜技术领域，提供了一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用，通过用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜，能有效保证锂电池隔膜涂覆以后透气性能下降在13%以内，其透气性能远远优于其他粘接剂处理的锂电池隔膜的透气性，同时，利用丙烯酸类粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能相对于其他粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能也有明显提升。

Application of an Acrylic Adhesive in Lithium Battery Separator

The invention is applicable to the technical field of lithium battery separator, and provides an application of acrylic adhesives in lithium battery separator. By treating lithium battery separator with acrylic adhesives, the permeability of lithium battery separator coated with acrylic adhesives can be effectively reduced to less than 13%, and the permeability of lithium battery separator is much better than that of lithium battery separator treated with other adhesives. The tensile properties of lithium battery separators treated with acid adhesives were also improved significantly compared with those treated with other adhesives.

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用
本专利技术属于锂电池隔膜
，尤其涉及一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用。
技术介绍
锂电池中隔膜是关键的组成部分，一方面要起分隔正负极作用，另一方面要让离子顺利传导，即要求隔膜具有良好的安全性能，同时又对锂离子有良好的传输效果。为保证电池性能，隔膜上需涂覆不同的有机、无机材料并要与电极很好的粘接到一起。目前锂电池内常用的粘接材料有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羟甲基纤维素(CMC)、丙烯腈多元共聚物等，由于涂覆上述粘接材料后隔膜透气性能会下降，现有技术为保证电池中锂离子传递，往往只对隔膜进行部分涂覆，留有不涂覆的空间，以保证电池性能，但同时由于存在未涂覆部分，隔膜的热性能，力学性能等会受到影响；此外，这些粘接材料在受高温和低温时容易破乳，难以贮存和运输，价格偏高，且均不能保证隔膜的拉伸性能以及透气性达到指定标准，因此，高透气度且高拉伸性能的涂覆材料的研发对于隔膜行业有良好的发展前景。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的新应用，旨在解决上述技术问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用。本专利技术实施例还提供一种丙烯酸类粘接剂在提高锂电池隔膜透气性能以及高拉伸性能上的应用。本专利技术实施例还提供一种用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法，所述方法包括：将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散2-4次，得第二混合物；将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料；将所述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上。本专利技术实施例还提供一种丙烯酸类粘接剂，所述丙烯酸类粘接剂包括以下重量份的组分：丙烯酸类单体85-95份；特殊功能性单体1-10份；引发剂0.1-0.8份；乳化剂1-5份。本专利技术实施例还提供一种丙烯酸类粘接剂的制备方法，所述制备方法包括：按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及部分丙烯酸类单体置于反应釜中，于70-80℃温度下搅拌反应1-3h；按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至80-90℃，继续反应5-7h；将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应0.5-2h，即得。本专利技术实施例通过用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜，能有效保证锂电池隔膜涂覆以后透气性能下降在13％以内，其透气性能远远优于其他粘接剂处理的锂电池隔膜的透气性，同时，利用丙烯酸类粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能相对于其他粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能也有明显提升，可提升15-25％。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。丙烯酸类粘接剂因易受外界因素影响，常用于粘接皮革、木材、纸张、纤维等，可用作水泥改性剂以制造高速公路路面和地板，作为背胶可涂布于地毯、雨衣、帆布等，还可作为纸制品表面施胶剂和涂料等，当前并没有将丙烯酸类粘接剂应用于锂电池隔膜中的相关报道，尤其没有关于丙烯酸类粘接剂在提高锂电池隔膜透气性、拉伸性能方面的应用报道。本专利技术实施例通过采用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜，能有效保证锂电池隔膜涂覆以后透气性能下降在13％以内，其透气性能远远优于其他粘接剂处理后的锂电池隔膜的透气性，同时，利用丙烯酸类粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能相对于其他粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能也有明显提升，可提升15-25％。其中，锂电池隔膜的拉伸性能反应了隔膜受到外力时破损的难易程度，是隔膜安全性能的重要指标；透气度则反映隔膜在离子传导方面的性能。然而，一般情况下，锂电池隔膜的拉伸强度主要依靠于隔膜本身的性能，隔膜上的涂覆涂层主要满足隔膜其他的性能需求，如耐热性能(在一定温度下隔膜不产生大的收缩)、离子传导等，对拉伸强度并没有太大帮助。同时由于在锂电池隔膜上涂覆有其他材料后会堵住隔膜本身的孔隙，其透气性能往往会下降17-25％。在本专利技术实施例中，用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法具体为：将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散2-4次，得第二混合物；将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料；将所述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上。其中，上述原料即锂电池隔膜用浆料包括重量百分比含量的组分有：分散剂0.5-0.8％、聚偏氟乙烯粉末15-20％、丙烯酸类粘接剂4-8％，其余含量为去离子水；其中，经本专利技术实验测试发现，分散剂的种类对锂电池隔膜的拉伸性能有着显著影响，本专利技术主要采用的分散剂为聚丙烯酸钠盐类分散剂。在本专利技术实施例中，上述所用的丙烯酸类粘接剂包括以下重量份的组分：丙烯酸类单体85-95份、特殊功能性单体1-10份、引发剂0.1-0.8份以及乳化剂1-5份。在本专利技术实施例中，丙烯酸类单体是组成高分子聚合物链的主要部分，进而通过引发剂产生自由基引发聚合反应发生，而功能性单体引入极性基团可以增加产物粘接力，乳化剂使产物分散形成乳液。其中，丙烯酸类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中一种或几种。其中，特殊功能单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯中一种或几种。其中，引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中一种或两种。其中，乳化剂为OP-10、曲拉通x-100中一种或两种。在本专利技术实施例中，上述丙烯酸类粘接剂的制备方法包括：按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及部分丙烯酸类单体置于反应釜中，于70-80℃温度下搅拌反应1-3h；按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至80-90℃，继续反应5-7h；将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应0.5-2h，即得。优选地，制备时先将三分之一重量的丙烯酸类单体和乳化剂、部分引发剂加入反应釜中75℃搅拌反应2h，然后将特殊功能性单体以及剩余三分之二重量的丙烯酸类单体通过滴加的方式缓慢滴加到反应体系中，并升温到85℃继续反应6h，最后添加剩余引发剂继续反应1h，得到丙烯酸类粘接剂。值得注意的是，本专利技术实施例通过上述丙烯酸类粘接剂配合聚偏氟乙烯粉末以及分散剂制成锂电池隔膜用浆料，再将锂电池隔膜用浆料涂覆于电池隔膜上，测试隔膜性能。其中聚偏氟乙烯粉末含量占总量15-20％，所用丙烯酸类粘接剂仅占总重量含量4-8％，即达到相同粘接效果时，丙烯酸类粘接剂的添加量远远低于市面上其他粘接材料的用量(市面上的粘接材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用。

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用。2.一种丙烯酸类粘接剂在提高锂电池隔膜透气性能以及高拉伸性能上的应用。3.一种用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法，其特征在于，所述方法包括：将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散2-4次，得第二混合物；将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料；将所述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上。4.如权利要求3所述的用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法，其特征在于，所述去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末的搅拌速度为500-800r/min、搅拌时间为5-15min。5.如权利要求3所述的用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法，其特征在于，所述锂电池隔膜用浆料包括以下重量百分比含量的组分：分散剂0.5-0.8%；聚偏氟乙烯粉末15-20%；丙烯酸类粘接剂4-8%；其余含量为去离子水。6.如权利要求5所述的用丙烯酸类粘接剂处...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱克均，余磊，
申请(专利权)人：深圳市德立新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44