【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，具体涉及紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法、正极浆料及其制备方法、正极极片的制备方法。
技术介绍
1、随着新能源汽车行业的蓬勃发展，新能源汽车市场对锂离子动力电池的能量密度、循环寿命、电池成本和安全性能不断提出更高的要求。因此，电池厂商高度重视锂离子电池生产过程中的品质管控，努力提高产品的质量和一致性，并尽可能降低生产成本。
2、极片的制造在整个锂离子电池工艺开发中占据着重要位置，极片品质的好坏不仅影响电池中段组装工序，还会对后段工序、电池的电化学性能和安全性能产生关键性的影响，研究表明极片制造技术可以大幅度降低电池制造成本。在实际的极片涂布和干燥过程中可能出现各种涂布和干燥缺陷，不利于制备具有均一厚度和面密度的极片，严重影响极片性能和良品率。在极片涂布和干燥过程中，可能出现的缺陷主要分为三类：点状缺陷、线状缺陷和边缘缺陷。这些缺陷的主要原因有：浆料柔韧性差、应力大；极片表面存在团聚体颗粒；涂布过程中受到较低表面张力物体(如油滴、灰尘等)的污染；湿膜中的气泡从内层向表面迁移，在膜表面破裂；浆料粘度太低或固含量过低；极片面密度不均匀；浆料与基材表面张力不匹配等。从而会导致刺破隔膜、短路的安全隐患，对电池的电压、电压衰减和循环寿命等造成不利影响。其中，团聚体颗粒、气泡、污染物、粘度和固含量可以通过分散剂、脱泡机等现有手段解决，降低涂层厚度可以改善柔韧性，但是对极片的能量密度有很大影响，但是浆料本身柔韧性差的问题没有太好的解决办法，如专利cn 116493219 a中公开了一种用于防止极片开裂的雾化
3、因此，有必要研发一种紫外光固化增柔防开裂剂，来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法、正极浆料及其制备方法、正极极片的制备方法。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，包括：
4、步骤一，含磷三醇的合成：将缩水甘油醚加入至第一反应瓶中，搅拌并加热至70℃，然后将磷酸二酯在1h内缓慢加入至所述第一反应瓶中，继续搅拌，保持温度在70℃，当所述磷酸二酯加完后，升温至90～100℃，再反应3h，至反应物ph值低于10、环氧值低于0.01，得到产物含磷三醇；
5、步骤二，三官能团磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯的合成：将二异氰酸酯加入至第二反应瓶中，搅拌并加热至40～50℃，将对苯二酚和二月桂酸二丁基锡加入至所述第二反应瓶中，再将丙烯酸羟基酯缓慢加入至所述第二反应瓶中，并保温在40～50℃，当反应物中的异氰酸酯含量恒定时，得到半加成物，将所述含磷三醇和活性稀释剂快速加入至所述第二反应瓶中，同时将温度升高并保持在70℃，反应至红外检测不出nco特征峰，即得三官能团磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯，其中，所述二月桂酸二丁基锡与所述二异氰酸酯的摩尔比为0.5：100～1：100；所述对苯二酚与所述二异氰酸酯的摩尔比为0.1：100～0.2：100；所述丙烯酸羟基酯与所述二异氰酸酯的摩尔比为0.95：1～1：1；所述含磷三醇与所述二异氰酸酯的摩尔比为0.33：1～0.35：1；所述活性稀释剂与所述二异氰酸酯的摩尔比为0.25：1～0.5：1；
6、步骤三，紫外光固化增柔防开裂剂的合成：将光引发剂加入至所述三官能团磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯中，室温搅拌均匀，制得紫外光固化增柔防开裂剂，其中，所述光引发剂的添加量占所述紫外光固化增柔防开裂剂总重量的2%～10%。
7、进一步的，步骤一的反应式为：
8、，
9、其中，
10、a为磷酸二酯；
11、b为缩水甘油醚；
12、p为含磷三醇；
13、r为正丁基、甲基、苯基、甲苯基中的任意一种；
14、r1的结构式为：
15、。
16、进一步的，在步骤一中，所述磷酸二酯与所述缩水甘油醚的摩尔比为3：1。
17、设所述含磷三醇的缩写结构式为：
18、，
19、则步骤二的反应式为：
20、，
21、其中，
22、c为二异氰酸酯；
23、d为丙烯酸羟基酯；
24、e为半加成物；
25、p为含磷三醇；
26、f为三官能团磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯；
27、r2为甲苯基、六亚甲基、异佛尔酮基、间苯二甲基、二苯亚甲基中的任意一种；
28、r3为乙基、丙基中的任意一种。
29、进一步的，所述磷酸二酯为磷酸二丁酯、磷酸二甲酯、磷酸二苄酯、磷酸二苯酯中的任意一种；所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种；所述丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的任意一种；所述活性稀释剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异丙冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃甲酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、n-乙烯吡咯烷酮、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二缩丙二醇二丙烯酸酯、三缩丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或多种的组合；所述光引发剂为二苯甲酮、p-（2乙基氨基）二苯甲酮、2-（对-甲氧基苯基）-4,5-二苯基咪咄二聚物、2,2-二氯-4-苯氧苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯中的任意一种或多种的组合。
30、本专利技术的另一技术方案是：
31、一种紫外光固化增柔防开裂剂的正极浆料，包括：固体物料和有机溶剂，所述有机溶剂的重量占所述正极浆料总重量的40wt%，所述固体物料以总重量为100wt%计算，包括：紫外光固化增柔防开裂剂0.1wt%、粘结剂2wt%、导电剂2.5wt%、磷酸铁锂95.4wt%，所述粘结剂为聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚丙烯酸中的任意一种或多种的组合；所述导电剂为ks-6、ks-15、sfg-6、sfg-15、乙炔黑、super p、super s、350g、碳纤维、碳纳米管、活性炭中的任意一种或多种的组合；所述有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、丙酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的任意一种或多种的组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，其特征在于，步骤一的反应式为：
3.根据权利要求1所述的一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述磷酸二酯与所述缩水甘油醚的摩尔比为3：1。
4.根据权利要求1所述的一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，其特征在于，设所述含磷三醇的缩写结构式为：
5.根据权利要求1所述的一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，其特征在于：所述磷酸二酯为磷酸二丁酯、磷酸二甲酯、磷酸二苄酯、磷酸二苯酯中的任意一种；所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种；所述丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的任意一种；所述活性稀释剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异丙冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃甲酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、N-乙烯吡咯烷酮、1,6-己二醇二丙烯酸酯
6.一种包含权利要求1-5任意一项所述的紫外光固化增柔防开裂剂的正极浆料，其特征在于，包括：固体物料和有机溶剂，所述有机溶剂的重量占所述正极浆料总重量的40wt%，所述固体物料以总重量为100wt%计算，包括：紫外光固化增柔防开裂剂0.1wt%、粘结剂2wt%、导电剂2.5wt%、磷酸铁锂95.4wt%，所述粘结剂为聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚丙烯酸中的任意一种或多种的组合；所述导电剂为KS-6、KS-15、SFG-6、SFG-15、乙炔黑、Super P、Super S、350G、碳纤维、碳纳米管、活性炭中的任意一种或多种的组合；所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、丙酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的任意一种或多种的组合。
7.根据权利要求6所述的一种正极浆料的制备方法，其特征在于：将有机溶剂、紫外光固化增柔防开裂剂、粘结剂、导电剂混合，最后加入磷酸铁锂再混合均匀，获得正极浆料。
8.一种包含权利要求6所述的正极浆料的正极极片的制备方法，其特征在于：以铝箔为基材，在所述基材上涂覆正极浆料，所述正极浆料的涂覆厚度为350µm，然后放置于带有紫外光照射的烘箱中，在温度为140℃的条件下烘干1h，获得正极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，其特征在于，步骤一的反应式为：
3.根据权利要求1所述的一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述磷酸二酯与所述缩水甘油醚的摩尔比为3：1。
4.根据权利要求1所述的一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，其特征在于，设所述含磷三醇的缩写结构式为：
5.根据权利要求1所述的一种紫外光固化增柔防开裂剂的制备方法，其特征在于：所述磷酸二酯为磷酸二丁酯、磷酸二甲酯、磷酸二苄酯、磷酸二苯酯中的任意一种；所述二异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种；所述丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的任意一种；所述活性稀释剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异丙冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃甲酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、n-乙烯吡咯烷酮、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二缩丙二醇二丙烯酸酯、三缩丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或多种的组合；所述光引发剂为二苯甲酮、p-（2乙基氨基）二苯甲酮、2-（对-甲氧基苯基）-4,5-二苯基咪咄二聚物、2,2-二氯-4-苯氧苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿悦凯，高振国，郝瑞文，齐文刚，王争争，王洪，涂秀丽，
申请(专利权)人：江苏一特新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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