导电胶液及电池极片制造技术

本发明专利技术公开了锂离子电池技术领域中的一种导电胶液及电池极片，该电池极片包括集流体和涂覆于集流体表面的活性材料层，活性材料层包括活性材料和导电胶液；该导电胶液包括以下质量比例的原料组分：胶粘剂20‑60%、导电剂5‑15%、增强剂0.1‑2%、增韧剂1‑3%、热稳定剂0.2‑0.5%、第一溶剂30‑50%。本发明专利技术解决了现有技术中的导电胶液将活性材料黏附在集流体上时其在导电性、热稳定性的缺陷以及粘结性能不高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
导电胶液及电池极片
本专利技术涉及锂离子电池
，具体的说，是涉及一种锂电池用的导电胶液及应用该导电胶液的电池极片。
技术介绍
锂离子电池由于其能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点，广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表等电子设备中。锂离子电池的电极片(以正极电极片为例)主要包括正极活性材料层和集流体，正极活性材料层由导电胶液和活性材料混合而成，当导电胶液混合活性材料涂覆在电极片上并应用于电池中时，其导电性能、黏附性能以及热稳定性能对电池的使用寿命和安全性能都起着至关重要的作用。尤其是随着锂离子电池在快速充放电场合的应用，锂离子电池的使用寿命和安全性能的重要程度日益凸显。因此，现在急需一种能够从本质上提高导电胶液的导电性、热稳定性以及黏结性能的产品。
技术实现思路
为了克服现有的技术的不足，本专利技术提供一种导电胶液及电池极片，解决了现有技术中的导电胶液将活性材料黏附在集流体上时其在导电性、热稳定性的缺陷以及粘结性能不高的技术问题。本专利技术技术方案如下所述：一方面，一种导电胶液，其特征在于，包括以下原料组分：胶粘剂、导电剂、增强剂、增韧剂、热稳定剂及第一溶剂，各个原料占所述导电胶液的质量比分别为：胶粘剂20-60％，导电剂5-15％，增强剂0.1-2％，增韧剂1-3％，热稳定剂0.2-0.5％，第一溶剂30-50％。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述导电胶液的原料组分还包括固化剂和促进剂。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述导电胶液的原料组分还包括分散剂。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述导电胶液的原料组分还包括催化剂。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述导电胶液的制备过程为：取全部第一溶剂的50-60％于容器中，加入胶粘剂和增韧剂进行搅拌；胶粘剂和增韧剂溶解完毕后，加入增强剂、热稳定剂，并搅拌均匀；提升搅拌转速后，加入固化剂、促进剂、导电剂、催化剂、分散剂及剩余的第一溶剂，搅拌分散均匀后，制得所述导电胶液。另一方面，一种电池极片，包括集流体和涂覆于所述集流体表面的活性材料层，其特征在于，所述活性材料层包括活性材料、第二溶剂及上述的导电胶液。根据上述方案的本专利技术，其有益效果在于，本专利技术的导电胶液含有热稳定性及粘结性能好的结构类胶粘剂以及热稳定剂，当导电胶液涂覆于集流体并形成电池极片后，在电池内部温度升高的情况下，不会受热膨胀，从而造成危险情况的发生；本专利技术具有良好的粘结性能，当外部力量作用与电池上时，活性材料不会从集流体上脱落，降低电池的寿命；另外，本专利技术的导电率更高，活性材料与集流体的电阻更小。具体实施方式下面结合实施方式对本专利技术进行进一步的描述：本专利技术提供一种导电胶液及采用该导电胶液制成的电池极片，应用所得的电池极片制得的锂离子电池具有良好的导电性能、黏附性能及热稳定性，使用该电池极片的电池在安全性和使用寿命上面得到明显提升。一种导电胶液，包括以下原料组分：胶粘剂、导电剂、固化剂、促进剂、增强剂、增韧剂、热稳定剂及第一溶剂。具体的，该导电胶液在25℃下用旋转粘度计测得的粘度为4000-7000cps。优选粘度为5000-6000cps/25℃。称取导电胶液1-2g，并在150℃的烘箱中烘烤1h后，胶粘剂的固含量为：20-27％。优选固含量为22-25％。1、胶粘剂本专利技术中的胶粘剂为酚醛树脂类胶粘剂，其粘结性能和热稳定性能好，可以极大的提升导电胶液的热稳定性和粘结性能。优选的，胶粘剂为酚醛-丁腈胶粘剂、酚醛-缩醛胶粘剂、酚醛-环氧胶粘剂中的任意一种，在使用该导电胶液的时候，由于酚醛树脂类胶粘剂的存在，可以使得其粘结性更好。在本实施例中，胶粘剂占导电胶液的质量比为20-60％。2、导电剂本实施例中的导电剂占导电胶液的质量比为5-15％，由于导电剂具有良好的导电性，因此增加了导电浆料的导电性能。具体的，导电剂为导电填料，导电填料为导电性能和分散性能良好的物质，包括炭黑粉末或者导电性纤维(例如碳纤维)。加入导电填料后，不仅可以提高粘结剂的导电性能，而且可以防止粘结剂固化后出现龟裂，提高导电胶液性能。优选的，导电填料的形状为颗粒状、纤维状、片状等。在本实施例中采用的是纤维状的导电填料，在同等质量条件下，使用纤维状的导电填料的导电率更高。优选的，导电填料的平均粒径不大于3μm。为不影响导电胶液的整体粘结性能，采用的是干燥的导电填料。3、固化剂导电胶液的原料组分还可以包括固化剂，用于加快胶水的固化速率。优选的，固化剂占导电胶液的质量比为1-5％，向胶粘剂中加入该质量的固化剂后，固化剂加速固化，从而减少固化时间，提高效率。具体的，加入上述量的固化剂后，导电胶液38℃下24小时固化，且当固化时间为2小时时其粘度为5500-6800cps/38℃，当固化时间为8小时时，其粘度为8000-9000cps/38℃。另外加入上述量的固化剂后，导电胶液在60-70℃下1-2小时固化。本专利技术的固化剂的NCO值范围为30-35％，粘度为10-50cps/25℃，固含量为97-100％，不仅满足产品固化速率的要求，同时能为后续处理工艺留下充足的时间。固化剂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。4、促进剂导电胶液的原料组分还可以包括促进剂，促进剂与固化剂的质量比为1：1，当促进剂与固化剂联用时，用于促进固化剂固化，降低固化的反应温度和时间。为了与固化剂配合，本专利技术中的促进剂为酚醛树脂胶粘剂用促进剂，具体的，该促进剂为氯化亚锡、三氯化铁、对氯代苯甲酸、促进剂M中任何一种或多种。5、增强剂增强剂用于增加胶粘剂的粘结强度。本实施例中的增强剂为偶联剂，优选用硅烷偶联剂。优选的，增强剂的含量为导电胶液质量的0.1-2％。6、增韧剂增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜、聚苯醚酮中的一种或多种。用于本专利技术的导电胶液时，可以提高导电胶液的韧性。优选的，增韧剂占导电胶液的质量比为1-3％。7、热稳定剂热稳定剂为2，6-叔丁基-4-甲基苯酚，亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬基苯酯一种或多种，通过添加热稳定剂，可以再次增强导电胶液的热稳定性。优选的，热稳定剂占导电胶液的质量比为0.2-0.5％。8、第一溶剂第一溶剂占导电胶液的质量比为30-50％。优选的，为使得第一溶剂可以与其他原料配合效果更佳，本专利技术中的第一溶剂为酮类溶剂(例如甲酮)。9、分散剂导电胶液的原料组分还可以包括分散剂，用于促使填料颗粒均匀分散于胶粘剂中，其占导电胶液的质量比为1-4％。优选的，分散剂包括乙烯基双硬脂酰胺、十二烷基硫酸钠、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种。10、催化剂导电胶液的原料组分还可以包括催化剂，用于加速导电胶液固化，减少固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电胶液，其特征在于，包括以下原料组分：胶粘剂、导电剂、增强剂、增韧剂、热稳定剂及第一溶剂，各个原料占所述导电胶液的质量比分别为：/n胶粘剂20-60%，导电剂5-15%，增强剂0.1-2%，增韧剂1-3%，热稳定剂0.2-0.5%，第一溶剂30-50%。/n

【技术特征摘要】
1.一种导电胶液，其特征在于，包括以下原料组分：胶粘剂、导电剂、增强剂、增韧剂、热稳定剂及第一溶剂，各个原料占所述导电胶液的质量比分别为：
胶粘剂20-60%，导电剂5-15%，增强剂0.1-2%，增韧剂1-3%，热稳定剂0.2-0.5%，第一溶剂30-50%。


2.根据权利要求1所述的导电胶液，其特征在于，所述导电胶液在25℃下的粘度为4000-7000cps。


3.根据权利要求1或2所述的导电胶液，其特征在于，所述导电胶液在150℃的烘箱中烘烤1h后，所述胶粘剂的固含量为：20-27%。


4.根据权利要求1所述的导电胶液，其特征在于，所述导电胶液的原料组分还包括固化剂和促进剂，所述固化剂和所述促进剂的质量比为1：1。


5.根据权利要求1所述的导电胶液，其特征在于，所述导电胶液的原料组分还包括分散剂，所述分散剂占所述导电胶液的质量比为1-4%。


6.根据权利要求1所述的导电胶液，其特征在于，所述导电胶液的原料组分还包括催化剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文卿，臧世伟，
申请(专利权)人：重庆金美新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50