System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 正极粘结剂、正极浆料、正极极片和钠离子电池制造技术_技高网

正极粘结剂、正极浆料、正极极片和钠离子电池制造技术

技术编号:40103942 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-23 18:07
本发明专利技术涉及钠离子电池技术领域,公开了一种正极粘结剂、正极浆料、正极极片和钠离子电池,其中,正极粘结剂含有50~90wt%改性丙烯酸酯和10~50wt%PVDF;改性丙烯酸酯是将聚合单体、引发剂在有机溶剂中进行交联聚合反应制得,聚合单体含有丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯和异戊二烯。本发明专利技术通过将改性丙烯酸酯和PVDF进行复配,两者协同作用,使粘结剂的粘结性能得以保证;通过改性丙烯酸酯的添加,改善了聚偏氟乙烯柔韧性差的问题,避免了在加工过程中出现极片较脆,容易断等问题;此外,通过使用改性丙烯酸酯替代部分聚偏氟乙烯,使聚偏氟乙烯在极片粘结剂中的用量减少,浆料中F元素的引入随之减少,有利于提升电池的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池,具体涉及一种正极粘结剂、正极浆料和钠离子电池。


技术介绍

1、当下,电化学储能技术是发展环保新能源的一个重要环节。锂离子电池具有循环性能好,能量密度大等优点,在电动汽车和储能等领域都有广泛应用。然而,由于锂电池原材料资源短缺,开发难度大,导致其成本越来越高。钠离子电池是下一代低成本和高性能的储能电池,相比于锂离子电池,钠离子电池的原材料钠具有丰富的资源,尤其是在我国,钠的储量要比锂资源更丰富。

2、钠和锂属于同一主族,具有与锂相似的物理化学性质,钠离子电池与锂离子电池反应机理相似,表现出良好的应用前景。钠离子电池具有很多优势。与锂离子电池相比而言,钠离子电池的安全性更高,成本更低,环境适应性强,低温性能良好,快充性能好。

3、目前最常用的钠离子电池正极粘结剂为聚偏氟乙烯(pvdf)。pvdf具有良好的粘接性能和热稳定性以及电化学稳定性,同时pvdf容易加工,适合电池生产。但是,pvdf的制备条件相对严苛,导致其价格相对偏高;同时,pvdf分子结构中含有的f元素可能会和金属离子发生反应,导致金属杂质进入电池体系中,对电池产生影响;此外,pvdf的弹性模量低,柔韧性差,导致制成的正极极片在加工过程中容易断裂。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的用作粘结剂的pvdf的价格高,pvdf中的f元素容易对电池产生影响以及pvdf的弹性模量低、柔韧性差的问题,提供一种正极粘结剂、正极浆料和钠离子电池。

2、为了实现上述目的,本专利技术一方面提供一种正极粘结剂,以所述正极粘结剂的总重量为基准,所述正极粘结剂含有50~90wt%改性丙烯酸酯和10~50wt%聚偏氟乙烯;

3、其中,所述改性丙烯酸酯是将聚合单体、引发剂在有机溶剂中进行交联聚合反应制得,所述聚合单体含有丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯和异戊二烯。

4、优选地,以所述正极粘结剂的总重量为基准,改性丙烯酸酯的含量为70~90wt%,聚偏氟乙烯的含量为10~30wt%。

5、优选地,所述丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯和异戊二烯的用量的重量比为10:6~20:5~15:5~15:5~10:5~10。

6、优选地,所述引发剂为过氧化二苯甲酰。

7、优选地,所述丙烯酸与引发剂的用量的重量比为10:0.002~0.5。

8、优选地,所述改性丙烯酸酯的粘度为500~4000mpa·s。

9、优选地,所述聚偏氟乙烯的特性粘度为2~4dl/g。

10、优选地,所述聚偏氟乙烯的密度为1.6~1.8g/cc。

11、本专利技术第二方面提供一种正极浆料,所述正极浆料含有如上所述的正极粘结剂。

12、优选地,所述正极浆料还含有正极活性材料、导电剂和分散溶剂。

13、优选地,所述正极浆料的固含量为30%~80%,粘度为1000~7000mpa·s。

14、优选地,以所述正极浆料的总重量为基准,其特征在于,所述正极粘结剂的含量为1~5wt%。

15、本专利技术第三方面提供一种正极极片,所述正极极片是将如上所述的正极浆料涂覆到正极集流体上所得。

16、本专利技术第四方面提供一种钠离子电池,所述钠离子电池包括如上所述的正极极片。

17、本专利技术提供的技术方案中,所述正极粘结剂含有改性丙烯酸酯和聚偏氟乙烯,通过将改性丙烯酸酯和聚偏氟乙烯进行复配,两者协同作用,使粘结剂的粘结性能得以保证,最终制得的电池最基本的容量性能和短路问题等得以改善;同时,通过改性丙烯酸酯的添加,改善了聚偏氟乙烯柔韧性差的问题,避免了在加工过程中出现极片较脆,容易断等问题;此外,通过使用改性丙烯酸酯替代部分聚偏氟乙烯,使聚偏氟乙烯在极片粘结剂中的用量减少,浆料中f元素的引入随之减少,有利于提升电池的电化学性能,且成本低。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极粘结剂,其特征在于,以所述正极粘结剂的总重量为基准,所述正极粘结剂含有50~90wt%改性丙烯酸酯和10~50wt%聚偏氟乙烯;

2.根据权利要求1所述的正极粘结剂,其特征在于,以所述正极粘结剂的总重量为基准,改性丙烯酸酯的含量为70~90wt%,聚偏氟乙烯的含量为10~30wt%。

3.根据权利要求1所述的正极粘结剂,其特征在于,所述丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯和异戊二烯的用量的重量比为10:6~20:5~15:5~15:5~10:5~10。

4.根据权利要求1或3所述的正极粘结剂,其特征在于,所述引发剂为过氧化二苯甲酰;

5.根据权利要求1所述的正极粘结剂,其特征在于,所述改性丙烯酸酯的粘度为500~4000mPa·s。

6.根据权利要求1所述的正极粘结剂,其特征在于,所述聚偏氟乙烯的特性粘度为2~4dl/g;

7.一种正极浆料,其特征在于,所述正极浆料含有权利要求1-6中任意一项所述的正极粘结剂。

8.根据权利要求7所述的正极浆料,其特征在于,所述正极浆料还含有正极活性材料、导电剂和分散溶剂;

9.一种正极极片,其特征在于,所述正极极片是将权利要求7或8所述的正极浆料涂覆到正极集流体上所得。

10.一种钠离子电池,其特征在于,所述钠离子电池包括权利要求9所述的正极极片。

...

【技术特征摘要】

1.一种正极粘结剂,其特征在于,以所述正极粘结剂的总重量为基准,所述正极粘结剂含有50~90wt%改性丙烯酸酯和10~50wt%聚偏氟乙烯;

2.根据权利要求1所述的正极粘结剂,其特征在于,以所述正极粘结剂的总重量为基准,改性丙烯酸酯的含量为70~90wt%,聚偏氟乙烯的含量为10~30wt%。

3.根据权利要求1所述的正极粘结剂,其特征在于,所述丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯和异戊二烯的用量的重量比为10:6~20:5~15:5~15:5~10:5~10。

4.根据权利要求1或3所述的正极粘结剂,其特征在于,所述引发剂为过氧化二苯甲酰;

...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈刚焦雪滕彦梅季丹丹
申请(专利权)人:江苏海四达电源有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1