一種聚合物電池陰陽極膜的製作方法

2023-09-22 15:32:55 2

專利名稱：一種聚合物電池陰陽極膜的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種聚合物電池陰陽極膜。 技術背景
在全球面臨日益嚴重的環境問題和未來石油等能源將要枯竭的 情況下，尋求可再生能源可成為人類緊迫的任務。鋰離子電池作為新 一代的綠色高能電池，具有高電壓、高比能量、無記憶效應、無汙染、 質輕等眾多優點，廣泛應用於移動通訊、筆記本電腦、UPS、電動自
行車、電動汽車等行業，被認為是在二十一世紀對國民經濟和人民生 活具有重要意義的高新技術產品。
而聚會物鋰離子電池由於其優異的安全性能，高能量密度，倍受 青睞。目前，聚合物鋰離子電池陰陽極膜的製備工藝複雜，並且膜厚 度偏差大，制膜過程中漿料不易打出，成品率低下，原材料浪費較大，
制膜成本高；膜的厚度偏差大，影響電池的均一性能，抑制了聚合物
鋰離子電池商業化的大規模應用。

發明內容
本發明主要解決了目前製作的電池陰陽極膜厚度偏差大的問題， 提供了一種採用兩種不同分子的共聚偏二氟乙烯一六氟丙烯作為粘 結劑的陰陽極膜，減小了膜的厚度差。
本發明還解決了制膜過程中漿料不易打出，成品率低下，原材料 浪費較大，制膜成本高的問題，提供了一種採用兩種不同分子的共聚 偏二氟乙烯一六氟丙烯作為粘結劑的陰陽極膜，控制漿料粘度在某一 區間，有效改善了制膜過程中的流動性問題，提高了成品率，降低了 成本。
本發明另一個發明目的解決了傳統陰陽極膜製備工藝複雜的問 題，採用兩種不同分子的共聚偏二氟乙烯一六氟丙烯作為粘結劑，可 以直接用塗布法制膜，工藝操作方便，且制出的陰陽極膜厚度偏差小， 成品率高。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是 一種聚合物電池陰 陽極膜，它是採用活性物質，加入導電劑、造孔劑、溶劑和粘結劑制 成漿料後，塗布在聚酯薄膜上製成，其特徵在於粘結劑為兩種不同 分子的共聚偏二氟乙烯_六氟丙烯混合而成。
作為上述方案的一種優選方案，所述兩種不同分子的聚偏二氟乙
烯一六氟丙烯P(VDF-HFP)-A和P(VDF-HFP)-B，其中P(VDF-HFP)-A
的平均分子量為70萬，所佔比例為10% 90%， P(VDF-HFP)-B的
平均分子量為30萬，所佔比例為10% 90%。
作為上述方案的一種優選方案，其中陰極膜組分為
活性物質為一種或幾種鋰氧化物得組合，如鋰鈷氧化物、鋰鎳
氧化物。鋰鈷鎳氧化物、鋰錳氧化物、鋰鐵磷氧化物或它們的混合物，
60% 85%，
導電劑為各種導電碳黑，如乙炔黑或Super P， 1% 10%粘結劑為P(VDF-HFP)， 2% 15% 造孔劑為鄰苯二甲酸二丁脂、碳酸乙酯等， 8% 15Q% 作為上述方案的一種優選方案，其中陽極膜組分為 活性物質為一種或幾種炭質材料的組合，如天然或合成的石墨、
瀝青焦或活性炭或它們的混合物， 60 % 85 %
導電劑為各種導電碳黑，如乙炔黑或SuperP， 1% 10%
粘結劑為P(VDF-HFP)， 2% 15%
造孔劑為鄰苯二甲酸二丁脂、碳酸乙酯等， 8% 15%
本發明使用兩種不同特性的PVDF混合作為制膜過程中的粘結 劑，控制槳料粘度在某一區間，有效的改善了制膜過程中漿料的流動 性問題；採用直接塗布法制膜，工藝操作方便，制出的陰陽極膜厚度 偏差小，成品率高，成本低，使鋰離子電池大規模商業化成為可能。
具體實施例方式
實施例1:
電池陽極膜 天然石墨
Super P
鄰苯二甲酸二丁脂 偏二氟乙烯-六氟丙烯-A 偏二氟乙烯-六氟丙烯-B 丙酮
2250g 60g
240g 45g 405g 3900g
本發明的生產工藝為將所需的陽極材料，導電劑，粘結劑加入
攪拌機中，充分混合，再加入溶劑，攪拌均勻，製成陽極漿料，然後
將製成的陽極漿料用塗布機塗布再聚酯薄膜上，在2(TC 8(TC烘乾，
即製得陽極膜。 電池陰極膜
錳酸鋰 2250g
SuperP 150g
鄰苯二甲酸二丁脂 450g
偏二氟乙烯-六氟丙烯-A 15g
偏二氟乙烯-六氟丙烯-B 145g
丙酮 2200g
本發明的生產工藝為將所需的陰極材料，導電劑，粘結劑加入 攪拌機中，充分混合，再加入溶劑，攪拌均勻，製成陰極漿料，然後 將製成的陰極漿料用塗布機塗布再聚酯薄膜上，在2(TC 8(TC烘乾，
即製得陰極膜。 實施例2: 電池陽極膜
天然石墨 2400g
Super P 30g
鄰苯二甲酸二丁脂 240g
偏二氟乙烯-六氟丙烯-A 297g
偏二氟乙烯-六氟丙烯-B 33g 丙酮 3200g
本發明的生產工藝為將所需的陽極材料，導電劑，粘結劑加入 攪拌機中，充分混合，再加入溶劑，攪拌均勻，製成陽極漿料，然後
將製成的陽極漿料用塗布機塗布再聚酯薄膜上，在2CTC 8(TC烘乾，
即製得陽極膜。 電池陰極膜
錳酸鋰 2400g
SuperP 120g
鄰苯二甲酸二丁脂 240g
偏二氟乙烯-六氟丙烯-A 216g
偏二氟乙烯-六氟丙烯-B 24g
丙酮 2700g
本發明的生產工藝為將所需的陰極材料，導電劑，粘結劑加入
攪拌機中，充分混合，再加入溶劑，攪拌均勻，製成陰極漿料，然後
將製成的陰極漿料用塗布機塗布再聚酯薄膜上，在2CTC 8(TC烘乾， 即製得陰極膜。
權利要求
1.一種聚合物電池陰陽極膜，它是採用活性物質，加入導電劑、造孔劑、溶劑和粘結劑製成漿料後，塗布在聚酯薄膜上製成，其特徵在於粘結劑為兩種不同分子的共聚偏二氟乙烯-六氟丙烯混合而成。
2. 根據權利要求1所述的一種聚合物電池陰陽極膜，其特徵是所 述兩種不同分子的聚偏二氟乙烯一六氟丙烯P(VDF-HFP)-A和 P(VDF-HFP)-B，其中P(VDF-HFP)-A的平均分子量為70萬，所佔比 例為10% 90%， P(VDF-HFP)-B的平均分子量為30萬，所佔比例 為10% 90%。
3. 根據權利要求1所述的一種聚合物電池陰陽極膜，其特徵是其中陰極膜組分為活性物質為一種或幾種鋰氧化物得組合，如鋰鈷氧化物、鋰鎳 氧化物。鋰鈷鎳氧化物、鋰錳氧化物、鋰鐵磷氧化物或它們的混合物，60% 85%，導電劑為各種導電碳黑，如乙炔黑或SuperP， 1% 10% 粘結劑為P(VDF-HFP)， 2% 15% 造孔劑為鄰苯二甲酸二丁脂、碳酸乙酯等， 8% 15°%
4. 根據權利要求1所述的一種聚合物電池陰陽極膜，其特徵是其中陽極膜組分為活性物質為一種或幾種炭質材料的組合，如天然或合成的石墨、瀝青焦或活性炭或它們的混合物， 60 % 85 %導電劑為各種導電碳黑，如乙炔黑或SuperP， 1% 10% 粘結劑為P(VDF-HFP)， 2% 15% 造孔劑為鄰苯二甲酸二丁脂、碳酸乙酯等， 8% 15%
全文摘要
本發明涉及一種聚合物電池陰陽極膜。一種聚合物電池陰陽極膜，它是採用活性物質，加入導電劑、造孔劑、溶劑和粘結劑製成漿料後，塗布在聚酯薄膜上製成，其特徵在於粘結劑為兩種不同分子的共聚偏二氟乙烯-六氟丙烯混合而成。本發明使用兩種不同特性的PVDF混合作為制膜過程中的粘結劑，控制漿料粘度在某一區間，有效的改善了制膜過程中漿料的流動性問題；採用直接塗布法制膜，工藝操作方便，制出的陰陽極膜厚度偏差小，成品率高，成本低，使鋰離子電池大規模商業化成為可能。
文檔編號H01M4/02GK101179122SQ20071015705
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月21日 優先權日2007年11月21日
發明者丁芝玲, 鋒 何, 左金鵬, 張興國, 方火林, 鄧龍徵 申請人:萬向集團公司;萬向電動汽車有限公司