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() 稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂及其制备方法、锂电池正极浆料技术_技高网

稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂及其制备方法、锂电池正极浆料技术

技术编号:41230637 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-09 23:46
本发明专利技术属于锂离子电池技术领域,公开了一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂及其制备方法、锂电池正极浆料,按重量份数计算,包括:防开裂组分15‑25份、降粘组分10份、稳粘组分5份、协效剂2份、溶剂30‑66份、助溶剂2份、pH调节剂0.1份。本发明专利技术所述的稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂及其制备方法、锂电池正极浆料通过在正极浆料内添加微量,不仅可以实现降低正极浆料粘度的传统效果,并同步添加了多种有益效果,包括有效阻止正极浆料静置时粘度的回弹,减少了正极浆料涂布时产生的开裂现象以及明显降低了正极极片电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,具体涉及一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂及其制备方法、锂电池正极浆料


技术介绍

1、锂离子电池正极助剂发展多年,出现的品种繁多,如以降低正极浆料粘度为目的的分散剂,以防止正极极片开裂为目的的防开裂剂等,较多新能源厂家在实际使用过程中,单一助剂只能解决单一问题,且多数产品在应用时引起其他不良影响,尤其容易引起正极极片电阻增加。根据新能源市场反馈,多数厂家希望一款助剂可实现多种功能,其中正极浆料降粘、稳粘和较少正极极片开裂、降低极片电阻备受关注。

2、在制备正极浆料过程中,除了考虑初始粘度外,多数涂布工艺均要等待一段时间,在等待的时间内,浆料的粘度会快速升高,引起的原因是正极浆料中的聚偏氟乙烯在静置时分子链由有序状态恢复到无序状态,分子链之间发生缠绕,另外,导电炭黑等碳类材料因表面能问题,重新聚集,在多方因素影响下,正极浆料粘度的反弹成为必然。为了克服此缺点,获得一定的正极浆料稳粘性,多数新能源厂家选用聚乙烯吡咯烷酮(简称pvp,k30)作为分散稳粘助剂,不仅用量较大,而且正极浆料得降粘效果有限,稳粘效果也差强人意,以此为基础制备的正极极片内阻较高,在充放电过程中,电池的能耗增高,电池温度升高,反而增加了电池的安全隐患。此外,在正极涂布过程中,涂层开裂,特别是厚涂层在烘干过程中极容易开裂,也成为了限制新能源发展的一个障碍。

3、因此,有必要研发一种可兼顾降粘和降低正极极片电阻的分散剂,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稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂及其制备方法。

2、本专利技术的技术方案是:

3、一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂,按重量份数计算,包括:

4、防开裂组分15-25份、降粘组分10份、稳粘组分5份、协效剂2份、溶剂30-66份、助溶剂2份、ph调节剂0.1份。

5、进一步的,所述防开裂组分为聚异丁烯胺、椰油胺聚氧乙烯醚、牛脂胺聚氧乙烯醚中的一种或多种组合。

6、进一步的,所述降粘组分为3-癸氧基-1-丙胺、乙醇胺、二甲基双胍中的一种或多种组合。

7、进一步的,所述稳粘组分为葡萄糖、甘露醇、β-环糊精中的一种或多种组合。

8、进一步的,所述协效剂为乙酰氧肟酸;所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮;所述助溶剂为环己酮;所述ph调节剂为磷酸。

9、本专利技术的另一技术方案是:

10、一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂的制备方法,该方法包括:

11、(1)在反应釜内添加部分溶剂n-甲基吡咯烷酮,加入全部防开裂组分,通入氮气置换釜内空气,加热,搅拌,直至溶剂和防开裂组分溶解为均相溶液;保持转速和温度,依次加入稳粘组分、协效剂和ph调节剂,溶解和反应;

12、(2)保持转速,开启真空泵,保持负压,升温,脱出原料所带来的水分和反应产生的水分;

13、(3)保持转速,逐步降温,使用氮气破除真空状态,并使用氮气保持釜内常压,依次加入剩余比例的n-甲基吡咯烷酮、全部比例的助溶剂环己酮和全部比例的降粘组分,继续搅拌,灌装密封得产品。

14、进一步的,在步骤(1)中,所述加热为加热至70℃,所述搅拌的速度为100rpm,时间为4小时。

15、进一步的,在步骤(2)中,所述负压为0.09~0.1mpa,所述升温为升温至118~120℃。

16、进一步的,在步骤(3)中,所述降温为降温至40℃,所述搅拌的时间为2小时。

17、本专利技术的第三种技术方案是:

18、一种锂电池正极浆料,按重量份数计算,包括:碳酸铁锂94-97份、导电炭黑0.5-2份、聚偏氟乙烯1-3份、n-甲基吡咯烷酮50-100份、稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂0.05-0.5份。

19、本专利技术提供了一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂及其制备方法、锂电池正极浆料,有益效果为:

20、本专利技术制备的分散剂,通过在锂离子正极浆料内添加微量(0.05%~0.2%)稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂,保持了降低正极浆料粘度的优势;

21、2、本专利技术制备的分散剂还解决了正极浆料静置时粘度的反弹,也就是获得了良好的粘度稳定性;

22、3、本专利技术制备的分散剂在厚涂正极浆料涂覆过程中改善正极极片开裂以及降低正极极片的电阻,实现了一种助剂多种用途的目的,完美解决了锂离子电池生产过程中的多数问题。

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【技术保护点】

1.一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂,其特征在于,按重量份数计算,包括:

2.一种根据权利要求1所述的一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂的制备方法,其特征在于,该方法包括:

3.根据权利要求2所述的一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述加热为加热至70℃,所述搅拌的速度为100rpm,时间为4小时。

4.根据权利要求2所述的一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述负压为0.09~0.1MPa,所述升温为升温至118~120℃。

5.根据权利要求2所述的一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂的制备方法,其特征在于:在步骤(3)中,所述降温为降温至40℃,所述搅拌的时间为2小时。

6.一种包含权利要求1-5任意一项所述的稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂的锂电池正极浆料,其特征在于,按重量份数计算,包括:碳酸铁锂94-97份、导电炭黑0.5-2份、聚偏氟乙烯1-3份、N-甲基吡咯烷酮50-100份、稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂0.05-0.5份。

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【技术特征摘要】

1.一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂,其特征在于,按重量份数计算,包括:

2.一种根据权利要求1所述的一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂的制备方法,其特征在于,该方法包括:

3.根据权利要求2所述的一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述加热为加热至70℃,所述搅拌的速度为100rpm,时间为4小时。

4.根据权利要求2所述的一种稳粘型、防开裂、降低正极极片电阻的分散剂的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述负压为0...

【专利技术属性】
技术研发人员:李文龙高振国姜俊青郝瑞文王永鹤
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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