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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水性粘结剂、水性粘结剂的制备方法及锂离子电池,属于锂离子电池。
技术介绍
1、在锂离子电池中,隔膜是四大主材之一,其主要作用是实现电池内部锂离子的运输传导;同时避免电子传导,进而防止电池正负极短接造成短路。隔膜的性能既决定了电池的界面结构、内阻、容量、循环等电性能,又对电池的安全性能起到至关重要的影响。电池的种类不同,采用的隔膜也不同。
2、为了提高隔膜的性能,采用陶瓷涂覆隔膜是本领域常用的技术手段之一,陶瓷涂覆隔膜是在传统聚烯烃微孔膜表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料或其他非金属材料,然后经过特殊工艺处理使涂层与基膜紧密粘结的新型高安全性隔膜材料。由于陶瓷涂层具有良好的耐温性能及电解液亲和性能,可以显著改善隔膜在高温条件下的热收缩性能和保液性能。同时为了使陶瓷隔膜与锂离子电池极片贴合更紧密,提高电芯循环等性能,pvdf等胶原涂覆被广为应用。为了保证复合隔膜的耐温性能及与极片粘附性能需要对基膜进行二次水性涂覆:分别为第一层涂覆:无机陶瓷、第二层:有机胶原涂覆。然而由于第一层涂层为水性涂层,在进行第二层胶原涂覆时水性浆料会使第一层陶瓷涂层中粘结剂失效或减弱,造成复合隔膜剥离强度下降,甚至引起涂层掉粉、脱落等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种水性粘结剂、水性粘结剂的制备方法及锂离子电池,采用胶束聚合共聚甲基丙烯酸甲酯单体、微溶于水性单体和交联单体的技术手段,制得了一种水性粘结剂,其用于制备水性浆料所制得的陶瓷涂覆隔膜
2、为达到上述目的,本专利技术是采用下述技术方案实现的:
3、第一方面,本专利技术提供了一种水性粘结剂,所述水性粘结剂的原料包括:5-10份阴离子表面活性剂、7-14份甲基丙基酸甲酯单体、4-8份交联单体、4-8份丙烯腈单体、0.1-0.3份引发剂和70-80份去离子水。
4、进一步的,所述阴离子表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基羧酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酰基甲基牛磺酸钠中的至少一种。
5、进一步的,所述交联单体为正硅酸乙酯、苯乙烯、氮丙啶、二亚胺类、二乙烯基苯、双丙酮丙烯酰胺中的至少一种。
6、进一步的,所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠中的至少一种。
7、第二方面,本专利技术提供一种水性粘结剂的制备方法,包括:
8、按照上述任一项所述的水性粘结剂的原料种类和比例准备好各原料;
9、将所述原料中的阴离子表面活性剂和去离子水加入反应容器中搅拌混合;
10、将所述原料中的甲基丙基酸甲酯单体、交联单体、丙烯腈单体加入所述反应容器中搅拌得到混合液;
11、降低搅拌转速,将所述混合液升温,滴加水溶液、所述原料中的引发剂至所述反应容器,滴加完成后停止搅拌;
12、持续保温设定时间后得到样品,将样品取出、破碎,在设定温度下烘烤设定时间,得到水性粘结剂。
13、进一步的,将所述原料中的阴离子表面活性剂和去离子水加入反应容器中搅拌混合时,以1000-1500r/min的转速搅拌1-10h。
14、进一步的,将所述原料中的甲基丙基酸甲酯单体、交联单体、丙烯腈单体加入所述反应容器中搅拌时,以1000-1500r/min的转速搅拌10-60min得到混合液。
15、进一步的,得到混合液后,降低搅拌速率至50-200r/min,将混合液升温至40-70℃。
16、进一步的,滴加水溶液、所述原料中的引发剂至所述反应容器的滴加时间为1-30min,所述持续保温设定时间为5-10h,其中,所述引发剂的浓度为5-20wt%。
17、第三方面,本方提供一种锂离子电池,其包括隔膜,所述隔膜包括陶瓷涂层,所述陶瓷涂层中包括粘结剂,所述粘结剂为上述任一项所述的水性粘结剂。
18、与现有技术相比,本专利技术所达到的有益效果:
19、1、本专利技术中的水性粘结剂不仅能对无机粉体和基膜产生高粘结性,还能提高无机涂层耐水性能,为复合隔膜第二层水性涂覆打下良好基础,解决隔膜第二层水性涂覆剥离度降低,掉粉等问题。
20、2、本专利技术制备的水性粘结剂用于锂离子电池陶瓷涂覆隔膜,浸水前后隔膜涂层剥离几乎不下降,且剥离强度>140n/m,同时进行第二次水性浆料涂覆后所制得隔膜,其剥离强度不下降,无掉粉等问题。
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1.一种水性粘结剂,其特征在于,所述水性粘结剂的原料包括:5-10份阴离子表面活性剂、7-14份甲基丙基酸甲酯单体、4-8份交联单体、4-8份丙烯腈单体、0.1-0.3份引发剂和70-80份去离子水。
2.根据权利要求1所述的水性粘结剂,其特征在于,所述阴离子表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基羧酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酰基甲基牛磺酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的水性粘结剂,其特征在于,所述交联单体为正硅酸乙酯、苯乙烯、氮丙啶、二亚胺类、二乙烯基苯、双丙酮丙烯酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的水性粘结剂,其特征在于,所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠中的至少一种。
5.一种水性粘结剂的制备方法,其特征在于,包括:
6.根据权利要求5所述的水性粘结剂制备方法,其特征在于,将所述原料中的阴离子表面活性剂和去离子水加入反应容器中搅拌混合时,以1000-1500r/min的转速搅拌1-10h。
7.根据权利要求5所述的水性粘结剂制备方法,其特征在于,将所述原料
8.根据权利要求5所述的水性粘结剂制备方法,其特征在于,得到混合液后,降低搅拌速率至50-200r/min,将混合液升温至40-70℃。
9.根据权利要求5所述的水性粘结剂制备方法,其特征在于,滴加水溶液、所述原料中的引发剂至所述反应容器的滴加时间为1-30min,所述持续保温设定时间为5-10h,其中,所述引发剂的浓度为5-20wt%。
10.一种锂离子电池,其包括隔膜,所述隔膜包括陶瓷涂层,所述陶瓷涂层中包括粘结剂,其特征在于,所述粘结剂为权利要求1-4任一项所述的水性粘结剂。
...【技术特征摘要】
1.一种水性粘结剂,其特征在于,所述水性粘结剂的原料包括:5-10份阴离子表面活性剂、7-14份甲基丙基酸甲酯单体、4-8份交联单体、4-8份丙烯腈单体、0.1-0.3份引发剂和70-80份去离子水。
2.根据权利要求1所述的水性粘结剂,其特征在于,所述阴离子表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基羧酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酰基甲基牛磺酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的水性粘结剂,其特征在于,所述交联单体为正硅酸乙酯、苯乙烯、氮丙啶、二亚胺类、二乙烯基苯、双丙酮丙烯酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的水性粘结剂,其特征在于,所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠中的至少一种。
5.一种水性粘结剂的制备方法,其特征在于,包括:
6.根据权利要求5所述的水性粘结剂制备方法,其特征在于,将所述原料中的阴离子表面活性剂和...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐立洋,陈萌,李帅,李凯,程亮,
申请(专利权)人:合肥国轩高科动力能源有限公司,
类型:发明
国别省市:
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