一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法技术

一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，涉及一种新型电极材料的制备方法，该方法以聚苯胺、炭黑为导电填料，聚乙烯为基体，包括以下步骤：ａ．将试样干燥后，称取聚乙烯，炭黑，增塑剂质量，其总质量约为４０克，然后，用转矩流变混炼出料，接着，分别用平板硫化机压制成样片，自然冷却，得到制品。ｂ．将上述过程的炭黑改为由炭黑∶聚苯胺按照质量比８０～４０％∶２０～６０％混合，后将按照总质量为８０ｇ进行称量，将原料混合，加工得到样片，后将得到的制品自然冷却，即得到样品。所制得电极板具有较高的电导率及较高的韧性，可应用于锂离子二次电池上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电极材料的制备方法，特别是涉及一种导电高分子和无机导电材料为填料的塑料电极板的制备方法。
技术介绍
聚苯胺早在1862年就已经被H.Letheby发现，但此后的一百多年里，一直是作为染料来研究和使用。但自1983年MacDiarmid等人首次合成出较高电导率(5～10S·cm-1)的聚苯胺粉末以来，聚苯胺才被作为导电材料来重新研究。与聚苯胺相关的理论研究主要集中在其合成过程中各种影响因素，合成产物的性质、表征和电磁化学特性等，还有关于聚苯胺的掺杂和导电机理等方面。作为一种新型的有机高分子导电材料，聚苯胺具有金属不可比拟的优点，其分子具有可设计性，化学可变性大，原材料来源广泛、价廉易得，同时还具有良好的性能，尤其是其独特的氧化-还原性、催化性、质子交换性和光电转换性，在许多领域有其是环境领域内显示出广泛的应用前景。由于其分子链的特殊性，使得导电聚苯胺不溶不熔，难于进行成型加工，限制了其在技术上的广泛应用，至今未能实现大规模工业化。目前聚苯胺以应用为目标已经成为该领域最迫切、最吸引人的研究内容。随着化学电源的发展，人们逐渐尝试将导电聚合物应用于二次电池。可以作为二次电池材料的导电聚合物主要包括聚苯胺，聚吡咯，聚噻吩及它们的衍生物。关于聚苯胺在二次电池方面应用的研究只是-->最近几年才开始展开的，但是其巨大的应用价值令人振奋不已，尤其实在锂电池方面的应用研究。由于锂电池在日常生活中应用的广泛性，因此聚苯胺在这方面的应用潜力相当可观。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，该方法以聚苯胺和炭黑为导电填料，聚乙烯为聚合物基体制备塑料电极材料；所制得电极板具有较高的电导率及较高的韧性。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，该方法以聚苯胺、炭黑为导电填料，聚乙烯为基体，包括以下步骤：a.将试样干燥后，称取聚乙烯，炭黑，增塑剂质量，其总质量约为40克，然后，用转矩流变混炼10到30分钟出料，接着，在压力5～13Mpa，温度120～160℃条件下，分别用平板硫化机压制成180mm×180mm×2mm的样片，自然冷却，得到制品。b.将上述过程的炭黑改为由炭黑∶聚苯胺按照质量比80～40％∶20～60％混合，后将按照总质量为80g进行称量，将不同比例的原料在塑炼机上进行混合，进行加工得到180mm×180mm×2mm的样片，后将得到的制品自然冷却，即得到样品。如上所述的一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，其导电填料为聚苯胺，还包括炭黑，如特导炭黑、乙炔黑。如上所述的一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，其聚乙烯为高密度聚乙烯和低密度聚乙烯，如线性低密度聚乙烯。-->如上所述的一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，其混炼时间为10到30分钟，混炼加工条件为温度130～180℃，转速为40～60r/min。如上所述的一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，其平板硫化加工条件为压力5～13Mpa，温度120～160℃；预热3～7min，热压3～12min。如上所述的一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，当体系中只有炭黑时，炭黑∶聚乙烯质量比为5～40∶60～95。如上所述的一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，导电填料炭黑∶聚苯胺质量比为80～40∶20～60。如上所述的一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。本专利技术的优点与效果是：本专利技术以聚苯胺、炭黑为导电填料，聚乙烯为基体制备新型电极板，其能够克服聚苯胺由于链刚性而带来的在加工方面的困难。其中聚苯胺和炭黑作为导电填料加入聚合物基体中，所制得电极板具有较高的电导率，且由于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的加入，使得电极板的韧性有较大程度的改善。具体实施方式实施例1将试样干燥后，以85、10、5的比例称取聚乙烯，炭黑，增塑剂，其总质量约为40克，然后，用转矩流变混炼约15分钟出料(加工条-->件：温度160℃，转速为60r/min，60ml混合器)，接着，在压力10Mpa，温度140℃条件下，分别用平板硫化机压制成180mm×180mm×2mm的样片(预热5min，热压5min)，自然冷却，得到制品。将所得的样品进行力学性能测试，其拉伸强度为46Mpa，断裂伸长率为36％；进行电学性能测试，其电阻为4300KO。实施例2将试样干燥后，以80、15、5的比例称取聚乙烯，炭黑，增塑剂，其总质量约为40克，然后，用转矩流变混炼约15分钟出料(加工条件：温度160℃，转速为60r/min，60ml混合器)，接着，在压力10Mpa，温度140℃条件下，分别用平板硫化机压制成180mm×180mm×2mm的样片(预热5min，热压5min)，自然冷却，得到制品。将所得的样品进行力学性能测试，其拉伸强度为63Mpa，断裂伸长率为13％；进行电学性能测试，其电阻为28.80KO。实施例3将试样干燥后，以75、20、5的比例称取聚乙烯，炭黑，增塑剂，其总质量约为40克，然后，用转矩流变混炼约15分钟出料(加工条件：温度160℃，转速为60r/min，60ml混合器)，接着，在压力10Mpa，温度140℃条件下，分别用平板硫化机压制成180mm×180mm×2mm的样片(预热5min，热压5min)，自然冷却，得到制品。将所得的样品进行力学性能测试，其拉伸强度为59Mpa，断裂伸长率为6％；进行电学性能测试，其电阻为5.13KO。实施例4-->将试样干燥后，以85、10、5的比例称取聚乙烯，复合导电填料，增塑剂，复合导电填料为炭黑和聚苯胺的物理混合物，其比例为1∶4，原料总质量约为40克，然后，用转矩流变混炼约15分钟出料(加工条件：温度160℃，转速为60r/min，60ml混合器)，接着，在压力10Mpa，温度140℃条件下，分别用平板硫化机压制成180mm×180mm×2mm的样片(预热5min，热压5min)，自然冷却，得到制品。将所得的样品进行力学性能测试，其拉伸强度为81Mpa，断裂伸长率为462％；进行电学性能测试，其电阻为23000KO。实施例5将试样干燥后，以80、15、5的比例称取聚乙烯，复合导电填料，增塑剂，复合导电填料为炭黑和聚苯胺的物理混合物，其比例为1∶4，原料总质量约为40克，然后，用转矩流变混炼约15分钟出料(加工条件：温度160℃，转速为60r/min，60ml混合器)，接着，在压力10Mpa，温度140℃条件下，分别用平板硫化机压制成180mm×180mm×2mm的样片(预热5min，热压5min)，自然冷却，得到制品。将所得的样品进行力学性能测试，其拉伸强度为59Mpa，断裂伸长率为379％；进行电学性能测试，其电阻为510KO。实施例6将试样干燥后，以75、20、5的比例称取聚乙烯，复合导电填料，增塑剂，复合导电填料为炭黑和聚苯胺的物理混合物，其比例为1∶-->4，原料总质量约为40克，然后，用转矩流变混炼约15分钟出料(加工条件：温度160℃，转速为60r/min，60ml混合器)，接着，在压力10Mpa，温度140℃条件下，分别用平板硫化机压制成180mm×180mm ×2mm的样片(预热5min，热压5mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，其特征在于，该方法以聚苯胺、炭黑为导电填料，聚乙烯为基体，包括以下步骤：ａ．将试样干燥后，称取聚乙烯，炭黑，增塑剂质量，其总质量约为４０克，然后，用转矩流变混炼１０到３０分钟出料，接着，在压力 ５～１３Ｍｐａ，温度１２０～１６０℃条件下，分别用平板硫化机压制成１８０ｍｍ×１８０ｍｍ×２ｍｍ的样片，自然冷却，得到制品。ｂ．将上述过程的炭黑改为由炭黑∶聚苯胺按照质量比８０～４０％∶２０～６０％混合，后将按照总质量为８０ｇ进行称 量，将不同比例的原料在塑炼机上进行混合，进行加工得到１８０ｍｍ×１８０ｍｍ×２ｍｍ的样片，后将得到的制品自然冷却，即得到样品。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，其特征在于，该方法以聚苯胺、炭黑为导电填料，聚乙烯为基体，包括以下步骤：a.将试样干燥后，称取聚乙烯，炭黑，增塑剂质量，其总质量约为40克，然后，用转矩流变混炼10到30分钟出料，接着，在压力5～13Mpa，温度120～160℃条件下，分别用平板硫化机压制成180mm×180mm×2mm的样片，自然冷却，得到制品。b.将上述过程的炭黑改为由炭黑∶聚苯胺按照质量比80～40％∶20～60％混合，后将按照总质量为80g进行称量，将不同比例的原料在塑炼机上进行混合，进行加工得到180mm×180mm×2mm的样片，后将得到的制品自然冷却，即得到样品。2.根据权利要求1所述的一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，其特征在于，导电填料为聚苯胺，还包括炭黑，如特导炭黑、乙炔黑。3.根据权利要求1所述的一种锂离子二次电池塑料电极板的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立群，叶会见，田野，
申请(专利权)人：沈阳化工学院，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]