分散剂制造技术

本发明专利技术提供一种分散剂

【技术实现步骤摘要】
分散剂、正极极片、二次电池和用电装置


[0001]本专利技术涉及二次电池
，具体涉及一种分散剂
、
正极极片
、
二次电池和用电装置
。

技术介绍

[0002]近年来，二次电池广泛应用于水力
、
火力
、
风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具
、
电动自行车
、
电动摩托车
、
电动汽车
、
军事装备
、
航空航天等多个领域
。
随着二次电池的应用范围越来越广泛，人们对二次电池的能量密度
、
循环性能和安全性能等也提出了更高的要求
。
[0003]二次电池的正极极片由正极浆料涂布在正极集流体上制备而成，因此，正极浆料的质量影响正极极片的涂覆质量，进而影响电芯的性能
。
粒径较小的材料分散性能较差，往往会产生凝胶，以及高镍
、
高碱性活性材料等在制备过程中容易产生化学凝胶现象，影响加工性能
。
[0004]为解决上述问题，目前常用的方法是在浆料中添加一些分散剂，来提高浆料的分散效果，这些分散剂可在一定程度上解决浆料的流动性问题，但凝胶问题仍不能完全解决，且分散剂加入量过多对电芯的能量密度
、
阻抗等会带来负面影响
。

技术实现思路

[0005]鉴于以上现有技术的缺点，本专利技术提供一种分散剂
、
正极极片<br/>、
二次电池和用电装置，以改善正极浆料的凝胶问题
。
[0006]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供一种分散剂，所述分散剂的结构式如式
(1)
所示：
[0007][0008]式
(1)
中，
x
的取值为
20
～
180
，
y
的取值为
20
～
180
，
z
的取值为
30
～
140
；
[0009]R1选自
C8～
C
12
烷基链；
R2选自硫酸酯基
、
亚硫酸酯基或磺酸酯基；
R3选自含氮杂环基
、
氰基
、
异氰酸酯基
、
烷基硅基
、
亚磷酸基
、
草酸酯基
、
二氟磷酸基
、
一氟磷酸基中的任一种；
R4选自式
(2)
或式
(3)
所示的基团：
[0010][0011]式
(2)
中，
a
的取值为5～
10
；式
(3)
中，
b
的取值为3～
10
，
c
的取值为3～
10。
[0012]在本专利技术一示例中，所述
R1选自
‑
(CH2)7CH3、
‑
(CH2)8CH3、
‑
(CH2)9CH3、
‑
(CH2)
10
CH3、
‑
(CH2)
11
CH3、
‑
(CH2)
10
CH(CH3)2、
‑
(CH2)9CH(CH3)2、
‑
(CH2)8CH(CH3)CH2CH3中的任一种
。
[0013]在本专利技术一示例中，所述
R2选自式
(4)、
式
(5)
和式
(6)
所示基团中的任一种：
[0014][0015][0016]式
(4)、
式
(5)
和式
(6)
中的
R5各自独立的选自带支链或不带支链的
C2～
C6烷基
。
[0017]在本专利技术一示例中，所述
R3选自以下基团中的任意一种：
[0018][0019][0020]其中，
R6选自
C2～
C6烷基或苯基
。
[0021]在本专利技术一示例中，所述分散剂的分子量为
10000
～
30000。
[0022]本专利技术另一方面提供一种正极极片，所述正极极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面的正极膜层，所述正极膜层包括正极活性材料
、
导电剂
、
粘结剂和上文所述的分散剂
。
[0023]在本专利技术一示例中，以所述正极膜层的质量为基准计，所述分散剂的质量百分含量为
0.1
～
0.5wt
％；所述正极活性材料的质量百分含量为
90
～
99wt
％；所述导电剂的质量百分含量为
0.4
～
5wt
％；所述粘结剂的质量百分含量为
0.5
～
5wt
％
。
[0024]在本专利技术一示例中，所述分散剂的质量百分含量为
0.2
～
0.3wt
％
。
[0025]本专利技术还提供一种二次电池，所述二次电池包括正极极片
、
负极极片
、
隔膜和电解液，所述正极极片包括本专利技术上述的分散剂，或者，所述正极极片为本专利技术上述的正极极
片
。
[0026]本专利技术还提供一种用电装置，所述用电装置包括本专利技术上述的二次电池
。
[0027]本专利技术分散剂中的硫酸酯基
、
磺酸酯基
、
氮杂环基
、
氰基
、
异氰酸酯基等基团作为锚固基团可以通过离子键
、
氢键以及范德华力等吸附于活性颗粒表面，而
R4基团扩散到介质中绕粒子形成一个带电荷的保护屏障，双层包围粒子，粒子之间产生静电斥力，使分散体稳定；同时溶剂化链的空间障碍使颗粒相互弹开，从而实现颗粒在介质中的稳定分散
。
[0028]将本专利技术的分散剂应用于正极中，可有效改善正极浆料的凝胶问题，使得浆料的稳定性提高；同时，还可提高极片的柔韧性，改善电极片的脆性；并且由于分散剂的添加，导电剂分散也更加均匀，正极极片的导电性能得到提高，动力学性能更优
。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种分散剂，其特征在于，所述分散剂的结构式如式
(1)
所示：式
(1)
中，
x
的取值为
20
～
180
，
y
的取值为
20
～
180
，
z
的取值为
30
～
140
；
R1选自
C8～
C
12
烷基链；
R2选自硫酸酯基
、
亚硫酸酯基或磺酸酯基；
R3选自含氮杂环基
、
氰基
、
异氰酸酯基
、
烷基硅基
、
亚磷酸基
、
草酸酯基
、
二氟磷酸基
、
一氟磷酸基中的任一种；
R4选自式
(2)
或式
(3)
所示的基团：式
(2)
中，
a
的取值为5～
10
；式
(3)
中，
b
的取值为3～
10
，
c
的取值为3～
10。2.
根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述
R1选自
‑
(CH2)7CH3、
‑
(CH2)8CH3、
‑
(CH2)9CH3、
‑
(CH2)
10
CH3、
‑
(CH2)
11
CH3、
‑
(CH2)
10
CH(CH3)2、
‑
(CH2)9CH(CH3)2、
‑
(CH2)8CH(CH3)CH2CH3中的任一种
。3.
根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，龚志杰，
申请(专利权)人：远景动力技术江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：