一種電池漿料分散劑、製備方法及用途
2023-10-19 21:09:27 1
一種電池漿料分散劑、製備方法及用途
【專利摘要】本發明公開了一種電池漿料分散劑、製備方法及用途，屬於電池製備【技術領域】，製備原料及質量份數為丙烯酸100份、馬來酸酐50-100份、2-甲基-2-丙烯酸-2-羥乙基酯磷酸酯20-40份、聚氧乙烯基烯丙酯大單體20-40份、雙氧水-亞硫酸鋰氧化還原引發體系1-4份；反應過程各原料同時滴加到反應容器內，在55-75℃下保溫反應2-2.5h，調節分散劑溶液pH值為6.5-7.5；將該分散劑用於鋰離子電池漿料的製備，有助於提高水性電池漿料組分的分散性，所制的漿料固含量高，粘度小，水分烘乾過程中的熱能消耗低，漿料的導電性好，為製造高品質鋰離子電池提供保證。
【專利說明】一種電池楽料分散劑、製備方法及用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池製備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池由於具有能量密度高、工作電壓高、應用溫度範圍寬、循環壽命長等優點，而被廣泛用作各種行動裝置的電源，甚至在航空、航天、航海、汽車、醫療設備等領域中逐步取代其他的傳統電池，尤其是其高能量密度更是為行動裝置的小型化做出了重要貢獻。
[0003]當前在鋰離子電池製作過程中還存在一些問題。在生產鋰離子電池過程中常使用有機溶劑，例如N-甲基吡咯烷酮(NMP)，該物質價格較高，對環境空氣有一定的汙染，且在過衝情況下易出現燃燒爆炸，安全性能差。生產鋰離子電池過程中也有使用無機溶劑時如水的，在使用用水溶劑時，由於活性物質和導電劑等組分在水中分散性能差，容易形成二次團聚，將直接導致電池的性能得不到充分發揮，導致製備的電池容量低，循環壽命短；水做溶劑做出的漿料固含量低，致使塗布極片壓實密度低，生產周期長，成本高，如果特意提高固含量，漿料易形成假塑體，容易出現漿料塗布不均勻，導致電池性能下降。
[0004]分散劑是一種在分子內同時具有親油性和親水性兩種相反性質的界面活性劑，可均一分散那些難於溶解於液體的無機、有機的固體顆粒。將分散劑應用到電池生產中的，改善活性物質和導電劑等組分在水中分散度，有助於提高鋰電池性能和使用壽命。現有分散劑的製備方法步驟繁多，用料繁雜，成分不易控制，故研究用於鋰離子電池的分散劑有著十分重要的意義。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種電池漿料分散劑、製備方法及用途，該分散劑製備方法簡便合理；該分散劑有助於提高水性電池漿料組分的分散性，所制的漿料含固量高，粘度小，水分烘乾過程中的熱能消耗低，漿料的導電性好，為製造高品質鋰離子電池提供保證。
[0006]為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是:
一種電池漿料分散劑，其特徵在於結構式為:
【權利要求】
1.一種電池漿料分散劑，其特徵在於結構式為:.
2.如權利要求1所述的一種電池漿料分散劑的製備方法，其特徵在於製備過程包括配料、反應和產物pH調節: (1)配料 各原料及其質量份數為:a)丙烯酸100份 b)馬來酸酐50-100份 c)2-甲基-2-丙烯酸-2-羥乙基酯磷酸酯20-40份 d)聚氧乙烯基烯丙酯大單體20-40份 e)雙氧水-亞硫酸鋰氧化還原引發體系: 其中，質量濃度15-21%的雙氧水溶液0.5-2份 質量濃度30-42%的亞硫酸鋰水溶液0.5-2份 上述a)、b)、c)和d)四種原料分別用去離子水分別配成質量濃度為50-70%的水溶液； (2)反應 採用連有回流裝置的一個多口反應器，將裝有上述各原料溶液的各個容器分別與該反應器上的加入口相連，並同時向反應器中滴加各原料溶液，滴加時間為40-60min，滴加過程反應器內溫度為60-80°C，滴加完畢後在55-75°C下保溫2_2.5h ； (3)產物pH調節反應結束後，用PH調節劑調節溶液pH值為6.5-7.5，即得到分散劑溶液。
3.根據權利要求2所述的一種電池漿料分散劑的製備方法，其特徵在於所述雙氧水和亞硫酸鋰的所用質量比為1:2。
4.根據權利要求2所述的一種電池漿料分散劑的製備方法，其特徵在於所述pH調節劑為質量濃度50-70%的碳酸鋰或氫氧化鋰水溶液。
5.如權利要求1所述的一種電池漿料分散劑的用途，其特徵在於用於鋰離子電池漿料的製備。
6.根據權利要求5所述的一種電池漿料分散劑的用途，其特徵在於所述鋰離子電池漿料的製備，包括配料、調漿和砂磨分散步驟: (1)配料 各原料及質量份數為:氧化鋰鐵磷100份導電炭黑PS1份 羧甲基纖維素0.3份丁苯橡膠1.5份水30-40份； (2)調漿:將羧甲基纖維素浸泡分散成30-50%的膠液，並與其他原料組分混合製成混合料，然後向其中加入分散劑溶液，並在800-1200 r/min、30-40°C條件下分散30min ； (3)砂磨分散:將上述漿料泵入砂磨機，按水:分散劑溶液=3:1的質量比混合後，滴加到漿料內，在砂磨機轉速頻率30Hz、流量為4L/s、溫度為30-40°C條件下研磨。
7.根據權利要求5或6所述的一種電池漿料分散劑的用途，其特徵在於所述分散劑的用法為:調漿步驟中分散劑溶質用量為混合料幹基重量的1.0%，砂磨分散步驟中分散劑溶質用量為混合料幹基重量的0.3%。
【文檔編號】C08F230/02GK103545527SQ201310527594
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】任雲, 胡俊平, 王建森, 李書華, 杜立軍, 張志剛 申請人:河北潔神新能源科技有限公司