【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池的，尤其涉及一种水性锂离子电池负极用胶黏剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锂电池作为新型可充电电池，具有重量轻、储能大、功率高、无污染、寿命长、自动放电系数小等优点。随着市场对锂离子电池能量密度要求的提高，对锂离子电池电极材料的要求也在不断提高。在电极材料中，胶粘剂主要起到将正、负极活性物质粘接附着在集流体上的作用，其作为一种活性材料，在电池生产和使用过程中起到维持极片的机械结构和电化学性能稳定的作用。
2、目前，锂离子电池采用的胶粘剂种类主要分为油性胶粘剂和水性胶粘剂，油性胶粘剂在电池的生产制备过程中存在有机溶剂挥发以及易燃易爆易中毒的问题；相较于油性胶粘剂，水性胶粘剂具备环保安全和易于加工等特性，正在逐步成为锂离子电池胶粘剂领域的研究热点。
3、水性锂电池聚丙烯酸胶黏剂是目前商业化锂离子电池常用的负极胶粘剂，如公开号为cn 1328104 a的中国专利文献中公开了一种锂离子电池水性粘合剂制备方法，先将亲水性单体、助剂溶于水中配制成水溶液，再加入亲油性单体，加热至30～80℃，加入引发剂引发聚合，反应结束后去除挥发性单体即制得锂离子电池水性粘合剂；助剂为双封端聚醚。该技术方案为目前常规的水性锂电池聚丙烯酸胶黏剂的制备工艺，但一方面合成过程中随着反应的进行，单体粒径不断增大，单体直接碰撞几率不断增大，在反应器内容易结块团聚；另一方面，制备得到的水性胶黏剂的粘度过大，与负极极片间的粘剂强度不高。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在
2、具体技术方案如下：
3、一种水性锂离子电池负极用胶黏剂，原料组成包括有机盐类单体、水溶性单体、油溶性单体、分散剂、引发剂和去离子水；
4、所述分散剂选自纤维素醚；
5、以有机盐类单体、水溶性单体和油溶性单体的单体总质量计，分散剂的加入量为0.05～0.50wt％。
6、在本领域技术人员的常规观念中，纤维素醚类由于较高的分子量、较多的-oh从而形成较强的氢键作用，以及其较大的空间结构都使得其具有增大溶液粘度(增稠)的作用，而在本专利技术中，专利技术人意外发现在水性锂离子电池负极用胶黏剂的体系中，加入特定含量的纤维素醚类作为分散剂不仅不会提高体系的粘度，反而会大幅降低体系的粘度，并提高其与负极极片间的粘结力，进而使得最终组装得到的锂离子电池的循环稳定性也得到了一定提升；基于该发现从而提出了本专利技术。
7、经试验发现，若将所述分散剂替换为本领域的其它常见种类，如其它合成高分子类分散剂(聚乙烯醇、聚丙烯酸钠等)，如其它天然高分子类分散剂(明胶)，再如无机分散剂(碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡等)，不仅不会降低水性锂离子电池负极用胶黏剂的粘度，反而还会导致其升高，同时影响负极极片的粘结力。
8、经试验进一步发现，即使采用上述特殊种类的分散剂，但若加入的量不合适，也会导致水性锂离子电池负极用胶黏剂的粘度增加，降低负极极片的粘结力。
9、优选的，所述分散剂选自甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、苯基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂中的一种或多种；
10、优选的：
11、分散剂占单体总质量的0.20～0.50wt％；进一步优选为0.20wt％。
12、经试验发现，所述分散剂的粘度对于制备的水性锂离子电池负极用胶黏剂的粘度以及对负极极片的粘结力也产生显著影响。
13、优选的：
14、所述分散剂的粘度为1000～8000mpa·s；进一步优选为2000～5000mpa·s；更优选为2000～3000mpa·s。
15、本专利技术中分散剂的粘度均是采用1wt％的分散剂水溶液在25℃条件下进行测试。
16、本专利技术中采用的原料单体包括有机盐类单体、水溶性单体和油溶性单体，均为本领域的常规原料种类；本专利技术中原料单体的质量即指上述三种单体的总质量。
17、所述有机盐类单体选自丙烯酸钠、丙烯酸锂、甲基丙烯酸钠、甲基丙烯酸锂、苯乙烯磺酸钠、苯乙烯磺酸锂、乙烯基磺酸钠、乙烯基磺酸锂、衣康酸钠、衣康酸锂、衣康酸钠单丁酯、衣康酸锂单丁酯、富马酸钠、富马酸锂、马来酸钠、马来酸锂中的一种或多种；
18、所述水溶性单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、衣康酸、衣康酸单丁酯、富马酸、马来酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、n-丁氧基丙烯酰胺中的一种或多种；
19、所述油溶性单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、α-溴丙烯腈、α-乙基丙烯腈、苯乙烯中的一种或多种；
20、优选的：
21、所述有机盐类单体选自丙烯酸钠、丙烯酸锂、甲基丙烯酸钠、甲基丙烯酸锂中的一种或多种；
22、所述水溶性单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、n-丁氧基丙烯酰胺中的一种或多种；
23、所述油溶性单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、α-溴丙烯腈、α-乙基丙烯腈中的一种或多种。
24、优选的：
25、有机盐类单体、水溶性单体与油溶性单体的质量比为(1～40):
26、(10～70):(30～70)；
27、进一步优选：
28、有机盐类单体、水溶性单体与油溶性单体的质量比为(5～10):
29、(40～50):(45～55)。
30、本专利技术中采用的引发剂为本领域常规的原料种类，如过硫酸盐类引发剂、偶氮类引发剂、有机过氧化物类引发剂、氧化还原体系引发剂等等。
31、所述过硫酸盐类引发剂选自过硫酸钾，过硫酸铵，过硫酸钠等；
32、所述偶氮类引发剂选自abin、abvn等；
33、所述有机过氧化物类引发剂选自lpo、ipp、ehp、bpo等；
34、所述氧化还原体系引发剂选自过氧化氢-亚铁盐体系，过硫酸盐-亚硫酸盐体系等。
35、优选的，引发剂占单体总质量的0.05～0.5wt％。
36、本专利技术还公开了所述的水性锂离子电池本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于，原料组成包括有机盐类单体、水溶性单体、油溶性单体、分散剂、引发剂和去离子水；
2.根据权利要求1所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于：
7.一种根据权利要求1～6任一项所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤二中：所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸锂、碳酸氢锂、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸锂、磷酸二氢锂、磷酸氢二锂中的一种或多种。
9.一种锂离子电池用负极片，其特征在于，采用根据权利要求1～6任一项所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂。
<...【技术特征摘要】
1.一种水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于，原料组成包括有机盐类单体、水溶性单体、油溶性单体、分散剂、引发剂和去离子水；
2.根据权利要求1所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的水性锂离子电池负极用胶黏剂，其特征在于：
7.一种根...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋远卿，邵燕青，刘庭志，郭婷婷，
申请(专利权)人：杭州叁元素赋能新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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