一种锂电池正极浆料添加剂组合物及正极浆料制造技术

本发明专利技术公开了一种锂电池正极浆料添加剂组合物及正极浆料，所述的锂电池正极浆料添加剂组合物包含

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池正极浆料添加剂组合物及正极浆料


[0001]本专利技术涉及锂电池材料领域，具体涉及一种锂电池正极浆料添加剂组合物及正极浆料
。

技术介绍

[0002]锂电池作为一种新的清洁能源已经广泛应用于人们的日常生活中，特别是在乘用车的动力电池领域
。
随着锂电池技术的发展，新能源电车的续航里程不断提高，从而对锂电池的能量密度不断提出更高要求
。
当前电池生产企业普遍关注厚电极技术的发展，提高电极涂布面密度可以提升电池能量密度，但容易带来极片表面开裂的问题，造成电池质量缺陷，带来安全隐患
。
专利
CN202011328100.9
采用硅醇衍生物作为增效剂来改善厚涂膜层极片开裂的问题，但硅醇衍生物不耐高电压，对电池电化学性能有影响
。
专利
CN202111232244.9
公开了一种正极膜层添加剂组合物
、
正极膜层添加剂
、
正极极片以及二次电池，通过使用大量的电荷稳定剂，适量的高分子超分散剂和少量的粘结助剂解决厚涂极片发生开裂的问题，但该添加剂分散剂占比低，分散效果一般，对制备高固含浆料时分散效果不理想
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供的一种新的解决方案即，一种锂电池正极浆料添加剂组合物及正极浆料，本专利技术的锂电池正极浆料添加剂组合物，同时具有高分散性和防开裂效果，其防开裂效果由具有网状结构的分散剂和防开裂助剂共同协助实现
。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0005]一种锂电池正极浆料添加剂组合物，它包含：
10%
‑
50%
的高分子分散剂
、2%
‑
10%
的防开裂助剂和
40%
‑
88%
的
N
‑
甲基吡咯烷酮，合计
100%
；
[0006]所述的高分子分散剂包含锚固基团和溶剂化链，由含锚固基团的单体
、
含溶剂化链的单体和交联单体通过聚合制备得到；锚固基团选自磷酸酯基
、
羧基
、
胺基
、
叔胺基
、
酰胺基及吡啶基中的一种或多种，含锚固基团的单体用量为所述的高分子分散剂单体总质量的
5%
‑
60%
；溶剂化链为聚氧乙烯链
、
聚氧乙烯聚氧丙烯链
、
聚氧丙烯链及
C4
‑
C18
的烷基链中的一种或多种，含溶剂化链的单体用量占所述的高分子分散剂单体总质量的
39%
‑
80%
；交联单体选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
、
乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
、
丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
、
丙氧化丙三醇三丙烯酸酯
、
乙氧基化甘油三丙烯酸酯
、
季戊四醇三丙烯酸酯及季戊四醇三烯丙基醚中的一种或多种，交联单体用量占所述的高分子分散剂单体总质量的
1%
‑
15%
，含锚固基团的单体
、
含溶剂化链的单体和交联单体合计共
100%
；
[0007]所述的防开裂助剂选自分子量
200
至
3000
的助剂，所述助剂为不饱和聚氧乙烯醚
、
脂肪醇聚氧乙烯醚
、
脂肪胺聚氧乙烯醚
、
聚氧乙烯醚磷酸酯
、
脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯
、
聚醚胺及脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯的一种或几种
。
[0008]所述的锂电池正极浆料添加剂组合物，溶剂化链为分子量
300
至
1200
的聚氧乙烯链
、
聚氧乙烯聚氧丙烯链
、
聚氧丙烯链及
C4
‑
C18
的烷基链中的一种或多种
。
[0009]所述的锂电池正极浆料添加剂组合物，所述的高分子分散剂使用凝胶渗透色谱测试的重均分子量为1万到
20
万
。
[0010]所述的锂电池正极浆料添加剂组合物，所述防开裂助剂中不饱和聚氧乙烯醚选自分子量
200
至
2400
的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚或异戊烯醇聚氧乙烯醚；脂肪醇聚氧乙烯醚选自月桂醇聚氧乙烯醚或季戊四醇聚氧乙烯醚；脂肪胺聚氧乙烯醚选自十二胺聚氧乙烯醚或十八胺聚氧乙烯醚；聚氧乙烯醚磷酸酯选自分子量
200
至
2000
的聚氧乙烯醚磷酸酯；脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯选自直链或异构的
C12
‑
C18
碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯；聚醚胺选自分子量
200
至
3000
的单胺
、
二胺或三胺；脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯选自直链或异构的
C12
‑
C18
碳胺聚氧乙烯醚磷酸酯
。
[0011]一种基于上述所述锂电池正极浆料添加剂组合物的正极浆料，它包含以固体总质量
100%
计占比
93%
‑
98%
的活性材料
、1%
‑
4%
的导电剂
、1%
‑
3%
的粘结剂和
0.1%
‑
0.5%
的所述锂电池的正极浆料添加剂组合物；其中，所述活性材料为磷酸铁锂
、
磷酸锰铁锂及镍钴锰三元材料中的一种或二种混合；导电剂为导电炭黑及炭纳米管中的一种或二种混合；粘结剂为
PVDF。
[0012]本专利技术公开的锂电池正极浆料添加剂组合物，同时具有高分散性和防开裂效果，其防开裂效果由具有网状结构的分散剂和防开裂助剂共同协助实现
。
其中，分散剂中的锚固基团能够牢固的锚定在含有碳包覆的主材颗粒表面，同时提供静电排斥效果，溶剂化链能够提供一定的空间位阻，实现主材的分散减少颗粒之间的团聚，同时交联单体选择三官能团的支化功能单体，得到的分散剂为交联的网状结构，一方面，分散剂能够将主材锚固在网状结构内，交联网状的分散剂也能够与
PVDF
形成氢键络合，使网状结构内锚固的主材内聚力增强，另一方面，网状结构的分散剂也能够降低
PVDF
的结晶度提高
PVDF
的柔韧性，从而提高极片的柔性减小开裂
。
防开裂助剂为小分子化合物，能够填充到浆料的孔隙中，防开裂助剂中含有
EO
的重复单元，能够起到润湿作用，降低孔隙的界面张力，减少开裂
。
防开裂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锂电池正极浆料添加剂组合物，其特征在于，它包含：
10%
‑
50%
的高分子分散剂
、2%
‑
10%
的防开裂助剂和
40%
‑
88%
的
N
‑
甲基吡咯烷酮，合计
100%
；所述的高分子分散剂包含锚固基团和溶剂化链，由含锚固基团的单体
、
含溶剂化链的单体和交联单体通过聚合制备得到；所述的锚固基团选自磷酸酯基
、
羧基
、
胺基
、
叔胺基
、
酰胺基及吡啶基中的一种或多种，含锚固基团的单体用量为所述的高分子分散剂单体总质量的
5%
‑
60%
；所述的溶剂化链为聚氧乙烯链
、
聚氧乙烯聚氧丙烯链
、
聚氧丙烯链及
C4
‑
C18
的烷基链中的一种或多种，含溶剂化链的单体用量占所述的高分子分散剂单体总质量的
39%
‑
80%
；所述的交联单体选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
、
乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
、
丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
、
丙氧化丙三醇三丙烯酸酯
、
乙氧基化甘油三丙烯酸酯
、
季戊四醇三丙烯酸酯及季戊四醇三烯丙基醚中的一种或多种，所述交联单体用量占所述的高分子分散剂单体总质量的
1%
‑
15%
；含锚固基团的单体
、
含溶剂化链的单体和交联单体合计共
100%
；所述的防开裂助剂选自分子量
200
至
3000
的助剂，所述助剂为不饱和聚氧乙烯醚
、
脂肪醇聚氧乙烯醚
、
脂肪胺聚氧乙烯醚
、
聚氧乙烯醚磷酸酯
、
脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯
、
聚醚胺及脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绍华，董睿智，吴谷连，
申请(专利权)人：上海三瑞高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：