储能组件制造技术

本发明专利技术提供一种储能组件，包括：一正极，混合有一聚丙烯酸酯水性粘着剂；一负极；以及电解液。该聚丙烯酸酯水性粘着剂具有化学式其中Ｘ为碳数１～６的烷基，ｎ为５００～２，５００。

【技术实现步骤摘要】
专利说明本专利技术是涉及一种储能组件，特别是涉及一种在正极中混合有一聚丙烯酸酯水性粘着剂的储能组件。
技术介绍
随着可携式电子产品与电动车辆的发展，兼具高能量、快速充放电、长使用时间等特性的储能组件，已成为各方开发的主要目标。 —般来说，储能组件可分为电池与电容器两种。 电池本身为利用氧化还原所产生的化学能原理来储存电能，其设计上是以正常使用情况下做长效性的小电流放电为主，故电极材料的开发是着重在长时间使用及高电量储存方面，因此必须具备有高能量密度的特性。 而现阶段有关电极材料粘着剂的使用，目前绝大部分使用于正极系统中的粘着剂还是以油性溶剂为主，并且也已有一段时间，但基于有机系溶剂对环境造成的影响及含氟粘着剂成本昂贵的考虑，水性粘着剂已有其发展必要性，因此，如何寻找适当的水性粘着剂并成功应用于锂电池产业中，即成为目前开发正极材料所要面临的课题之一。然而目前以商业化所使用的水性粘着剂，例如聚丙烯腈(polyacrylonitrile)及苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等，使用于正极材料混浆中常常产生电池极板附着力不足，电极阻抗非常大的问题，进而使电池性能不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过在正极中混合有一聚丙烯酸酯水性粘着剂的储能组件，从而基本上克服了现有的水性粘着剂使用于正极材料混浆中所产生对电池极板附着力不足和电极阻抗非常大的问题，进而导致电池性能不佳的缺陷。 本专利技术的一实施例，提供一种储能组件，包括一正极，混合有一聚丙烯酸酯(polyacrylate)水性粘着剂；一负极；以及电解液。 该正极是由LiCo02、 LiMn204、 LiFeP04、 LiNi1/3Co1/3Mn1/302、 LiNiCo02或其它锂金属氧化物所构成。该聚丙烯酸酯水性粘着剂具有下列化学式(I):CT 、CT 、H (i) 其中X为碳数1 6的烷基，n为500 2， 500， X更包括丙烯酸酯。该聚丙烯酸酯水性粘着剂的重量平均分子量介于10， 000 200， 000。该聚丙烯酸酯水性粘着剂于该正极中的重量百分比介于1 10%。 本专利技术的一实施例，该正极更包括混合有一聚丙烯腈(polyacrylonitrile)水性粘着剂。该聚丙烯腈水性粘着剂具有下列化学式(II):C (n) 其中n为500 3， 500。该聚丙烯腈水性粘着剂的重量平均分子量介于20， 000 150,000。该聚丙烯酸酯水性粘着剂与该聚丙烯腈水性粘着剂的重量比例介于l : 9 5 : 5。优选地，该聚丙烯酸酯水性粘着剂与该聚丙烯腈水性粘着剂的比例为3 : 7。该聚丙烯酸酯水性粘着剂与该聚丙烯腈水性粘着剂的混合物于该正极中的重量百分比介于1 10%。 本专利技术通过混合特定比例聚丙烯酸酯与聚丙烯腈而制得的水性粘着剂可有效改善一般水性粘着剂造成锂电池正极材料附着力不佳的问题，且由于材料粒子与粘着剂间的极性问题获得改善，也可大幅降低极板电阻值。此外，本专利技术添加的混合型水性粘着剂可有效维持电池电容量于140mAh/g左右，且在0. 2C/0. 2C循环寿命测试下，电池效率也较使用一般水性粘着剂者为高，具有极佳电池特性。 为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下附图说明 图1为使用不同种类混合型水性粘着剂于正极结构的附着力与表面阻值的测试结果。 图2为使用不同种类混合型水性粘着剂于电池组件中不同放电速率下的放电曲线图。 图3为使用不同种类混合型水性粘着剂于电池组件中循环次数下的电容值。具体实施例方式本专利技术的一实施例，提供一种储能组件，包括一正极，混合有一聚丙烯酸酯水性粘着剂，一负极，以及电解液。储能组件的正极可由LiCo02、 LiMn204、 LiFeP04、 LiNi1/3Co1/3Mn1/302、 LiNiCo02或其它锂金属氧化物所构成。上述聚丙烯酸酯水性粘着剂具有下列化学式(I): 化学式(I)中，X可为碳数1 6的烷基，n可为500 2， 500。本专利技术的一实施例中，X可更包括丙烯酸酯。上述聚丙烯酸酯水性粘着剂的重量平均分子量介于10， 000 200,000。于正极材料中，聚丙烯酸酯水性粘着剂的重量百分比介于1 10%。 本专利技术的一实施例中，正极可更包括混合有一聚丙烯腈水性粘着剂。此聚丙烯腈4水性粘着剂具有下列化学式(II):<formula>formula see original document page 5</formula> 化学式(II)中，n可为500 3， 500。上述聚丙烯腈水性粘着剂的重量平均分子量介于20， 000 150， 000。 上述聚丙烯酸酯水性粘着剂与聚丙烯腈水性粘着剂的重量比例介于l : 9 5 : 5。优选地，该聚丙烯酸酯水性粘着剂与该聚丙烯腈水性粘着剂的混合物重量比例为3 : 7。于正极材料中，聚丙烯酸酯水性粘着剂与聚丙烯腈水性粘着剂的重量百分比介于1 10%。 本专利技术通过混合特定比例聚丙烯酸酯与聚丙烯腈而制得的水性混合粘着剂可有效改善一般水性粘着剂造成锂电池正极材料附着力不佳的问题，且由于材料粒子与粘着剂间的极性问题获得改善，也可大幅降低极板阻值。此外，本专利技术添加的混合型水性粘着剂可有效维持电池电容量于140mAh/g左右，且在0. 2C/0. 2C循环寿命测试下，电池效率也较使用一般水性粘着剂者为高，具有极佳电池特性。实施例1含聚丙烯腈水性粘着剂正极结构的制备 首先，将91重量份的LiCo02、6重量份的聚丙烯腈(n = 1， 300)及4重量份的乙炔黑(导电粉)分散于N-甲基吡咯酮(NMP)中，以形成一浆体。之后，涂布浆体于一铝箔。待干燥后，压縮并剪裁以制备成一正极。 混合2体积份的碳酸丙烯酯(propylene carbonate,简称PC) 、3体积份的碳酸乙烯酯(ethylene carbonate,简称EC)及5体积份的碳酸二乙酯(diethylcarbonate，简称DEC)作为电解质溶液的有机溶剂。此溶液的锂盐为LiPFe，浓度为1M。接着，以一聚丙烯隔离膜(PP)将阳极及锂阴极隔开，并于阳极及阴极之间的容置区域加入上述的电解质溶液。待封装后，进行电化学测试。实施例2含苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)与聚丙烯腈水性粘着剂正极结构的制备 首先，将91重量份的LiCo02、6重量份的苯乙烯_ 丁二烯橡胶与聚丙烯腈(n =1， 300)混合物(苯乙烯-丁二烯橡胶聚丙烯腈的重量比=3 : 7)及4重量份的乙炔黑(导电粉)分散于N-甲基吡咯酮(NMP)中，以形成一浆体。之后，涂布浆体于一铝箔。待干燥后，压縮并剪裁以制备成一正极。 混合2体积份的碳酸丙烯酯(PC) 、3体积份的碳酸乙烯酯(EC)及5体积份的碳酸二乙酯(DEC)作为电解质溶液的有机溶剂。此溶液的锂盐为LiPFe，浓度为1M。接着，以一聚丙烯隔离膜(PP)将阳极及锂阴极隔开，并于阳极及阴极之间的容置区域加入上述的电解质溶液。待封装后，进行电化学测试。实施例3含聚丙烯酸酯与聚丙烯腈水性粘着剂正极结构的制备 首先，将91重量份的LiCo02、6重量份的聚丙烯酸酯(X为丁基，n = 1， 500)与聚丙烯腈(n = 1， 300)混合物(聚丙烯酸丁酯聚丙烯腈的重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能组件，包括：一正极，混合有一聚丙烯酸酯水性粘着剂；一负极；以及电解液。

【技术特征摘要】
一种储能组件，包括一正极，混合有一聚丙烯酸酯水性粘着剂；一负极；以及电解液。2. 根据权利要求1所述的储能组件，其中所述正极是由LiCo02、 LiMn204、 LiFeP04、LiNi1/3Co1/3Mn1/302、 LiNiCo02或其它种类的锂金属氧化物所构成。3. 根据权利要求1所述的储能组件，其中所述聚丙烯酸酯水性粘着剂具有下列化学式(I):其中X为碳数1 6的烷基，n为500 2， 500。4. 根据权利要求3所述的储能组件，其中X更包括丙烯酸酯。5. 根据权利要求4所述的储能组件，其中所述聚丙烯酸酯水性粘着剂的重量平均分子量介于10， 000 200， 000。6. 根据权利要求1所述的储能组件，其中所述正极更包括混合有一聚丙烯腈水性粘着剂。7. 根据权利要求6所述的储能组件，其中所述聚丙烯腈水性粘着剂具有下列化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王复民，杨长荣，李志聪，李嘉甄，朱永如，彭杏威，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]