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() 一种通过硅油改性控制电池极片水分含量的生产工艺制造技术_技高网

一种通过硅油改性控制电池极片水分含量的生产工艺制造技术

技术编号:40117745 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-23 20:10
本发明专利技术公开了一种通过硅油改性控制电池极片水分含量的生产工艺,涉及电池领域。该生产工艺通过硅油及其衍生物对极片表面进行疏水改性,大幅减少极片在空气中的吸水速率,从而降低对露点的要求,达到降低生产能耗的作用,且制得的电池也具有良好的导电性能及循环稳定性。另外,本发明专利技术还在硅油中加入3‑硝基苯甲醚进一步提升了极片的疏水性能及电池的导电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池,具体涉及一种通过硅油改性控制离子电池极片水分含量的工艺。


技术介绍

1、电极生产是电池生产中最为核心的一个环节。在电极制造过程中,电极水分是电池品质管控的最为重要的一个技术指标。电池内部是个较为复杂的化学体系,这些化学系统的反应过程及结果都与水分密切相关。电极水分的失控或粗化控制,水分的存在不但能导致电解液的分解,而且对正负极材料的成膜和稳定性产生恶劣影响,导致电池的电化学特性,诸如容量、内阻、产品特性都会产生较为明显的恶化。不了解这些因素,会给生产商的出货以及终端客户的使用带来相当负面的影响。

2、钠离子电池或锂离子电池生产过程中对水分十分敏感,特别是作为电池核心部件的正、负极片,在生产过程中需要严格控制水分。极片在烘干后,后续生产过程中会吸收空气中的水分造成水分超标,目前只能通过控制环境中的露点保证极片中的水分含量。而控制环境中露点需要运行除湿机等设备,并且露点要求越低能耗越大。本专利技术结合电池的生产实际,对生产过程中电极水分进行了改善,以便于改善该产品的生产控制和产品质量。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种通过硅油改性控制离子电池极片水分含量的工艺,制得的极片具有良好的疏水性能,且制得的电池也具有良好的导电性能及循环稳定性。

2、本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为:

3、一种电池极片,

4、上述电池极片表面喷涂有含硅油衍生物的异丙醇;

5、上述硅油衍生物包含含六元环的硅油衍生物;

6、上述六元环选自苯环和环己烷中的至少一种。

7、本专利技术将上述含硅油衍生物的异丙醇喷涂在极片表面,然后将喷涂后的极片在105-110℃下真空烘干10-15h。

8、根据本专利技术的一个具体实施方式,上述电池极片包括正极片或负极片。

9、根据本专利技术的一个具体实施方式,上述硅油衍生物与异丙醇的体积比为:1:45-55。

10、根据本专利技术的一个具体实施方式,上述硅油衍生物在极片表面的涂布量为5-100mg/m2。

11、一种离子电池,包含上述的电池极片。

12、钠离子电池或锂离子电池生产过程中对水分十分敏感,目前只能通过控制环境中的露点保证极片中的水分含量,一般来说电池生产过程除湿机能耗占总能耗的30%~45%。而控制环境中露点需要运行除湿机等设备,并且露点要求越低能耗越大。本专利技术通过硅油对极片表面进行疏水改性,大幅减少极片在空气中的吸水速率,从而降低对露点的要求,实验表明生产区域的露点要求可以从-30℃降低至0℃,初步估算可以减少60%~70%除湿机能耗,达到降低生产能耗的作用。并且经过测试,少量硅油的加入不会对电池性能产生负面影响。

13、本专利技术通过硅油对极片表面进行疏水改性,大幅减少极片在空气中的吸水速率,从而降低对露点的要求,达到降低生产能耗的作用。且硅油的加入不会对电池性能产生负面影响。

14、根据本专利技术的一个具体实施方式,上述离子电池包含钠离子电池或锂离子电池。

15、根据本专利技术的一个具体实施方式,上述硅油衍生物还可以采用甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油或苯甲基硅油进行替代。

16、本专利技术还公开了一种硅油衍生物的制备方法,包括:采用氢基封端的二甲基聚硅氧烷与4-(3-丁烯)-4-(3,4-二氟苯基)双(环己烷)发生硅氢加成反应,制得硅油衍生物。

17、本专利技术提供了一种硅油衍生物的制备方法,采用八甲基环四硅氧烷与1,1,3,3-四甲基二硅氧烷发生开环聚合反应,生成氢基封端的二甲基聚硅氧烷,然后再与4-(3-丁烯)-4-(3,4-二氟苯基)双(环己烷)发生硅氢加成反应,制得的硅油衍生物喷涂在极片表面,使得极片的疏水性能及电池的导电性能均有所提升,且制得的电池具有良好的循环稳定性。

18、具体地,上述硅油衍生物的制备方法,包括以下步骤:

19、在八甲基环四硅氧烷中加入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷;然后加入酸性白土,在65-80℃搅拌反应2.5-5h,抽滤,获得氢基封端的二甲基聚硅氧烷;将4-(3-丁烯)-4-(3,4-二氟苯基)双(环己烷),在75-85℃熔融后,加入上述氢基封端的二甲基聚硅氧烷,搅拌混合均匀后,缓慢加入氯铂酸,然后在105-125℃反应1.5-3h,旋蒸,自然降至室温,制得硅油衍生物。

20、根据本专利技术的一个具体实施方式,上述八甲基环四硅氧烷与1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的质量比为:1:0.1-0.15。

21、根据本专利技术的一个具体实施方式,上述1,1,3,3-四甲基二硅氧烷与酸性白土的质量比为:1:0.25-0.4。

22、根据本专利技术的一个具体实施方式,上述氢基封端的二甲基聚硅氧烷与4-(3-丁烯)-4-(3,4-二氟苯基)双(环己烷)的摩尔比为:1:2-4。

23、根据本专利技术的一个具体实施方式,上述氯铂酸用量为反应物的0.02-0.1wt%。

24、本专利技术还公开了上述制备方法制得的硅油衍生物在制备离子电池中的用途。

25、为进一步控制离子电池极片水分含量,本专利技术还在含硅油衍生物的异丙醇中加入3-硝基苯甲醚,然后再进行喷涂处理。

26、本专利技术还将3-硝基苯甲醚加入到含硅油衍生物的异丙醇中,然后喷涂在极片表面,可进一步提升极片的疏水性能及电池的导电性能。

27、根据本专利技术的一个具体实施方式,上述硅油衍生物与3-硝基苯甲醚的质量比为:1:0.3-0.7。

28、本专利技术还公开了上述3-硝基苯甲醚在制备离子电池中的用途。

29、本专利技术的有益效果包括:

30、本专利技术获得了一种通过硅油改性控制离子电池极片水分含量的工艺,通过硅油及其衍生物对极片表面进行疏水改性,大幅减少极片在空气中的吸水速率,从而降低对露点的要求,达到降低生产能耗的作用,且制得的电池也具有良好的导电性能及循环稳定性。另外,本专利技术还在硅油中加入3-硝基苯甲醚进一步提升了极片的疏水性能及电池的导电性能。

31、因此,本专利技术提供了一种通过硅油改性控制离子电池极片水分含量的工艺,制得的极片具有良好的疏水性能,且制得的电池也具有良好的导电性能及循环稳定性。

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【技术保护点】

1.一种电池极片,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种电池极片,其特征在于:所述电池极片包括正极片或负极片。

3.根据权利要求1所述的一种电池极片,其特征在于:所述硅油衍生物与异丙醇的体积比为:1:45-55。

4.根据权利要求1所述的一种电池极片,其特征在于:所述硅油衍生物在极片表面的涂布量为5-100mg/m2。

5.一种离子电池,其特征在于:所述离子电池中包含权利要求1所述的电池极片。

6.根据权利要求5所述的一种离子电池,其特征在于:所述离子电池包含钠离子电池或锂离子电池。

7.权利要求1所述硅油衍生物的制备方法,包括:采用氢基封端的二甲基聚硅氧烷与4-(3-丁烯)-4-(3,4-二氟苯基)双(环己烷)发生硅氢加成反应,制得硅油衍生物。

8.权利要求7所述制备方法制得的硅油衍生物在制备离子电池中的用途。

【技术特征摘要】

1.一种电池极片,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种电池极片,其特征在于:所述电池极片包括正极片或负极片。

3.根据权利要求1所述的一种电池极片,其特征在于:所述硅油衍生物与异丙醇的体积比为:1:45-55。

4.根据权利要求1所述的一种电池极片,其特征在于:所述硅油衍生物在极片表面的涂布量为5-100mg/m2。

5.一种离子电池,其特征在于:所...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁平段玉娟毛雁芳王恒郑丽华陈冬
申请(专利权)人:浙江华宇钠电新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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