一種電池漿料分散劑、制備方法及用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電池漿料分散劑、制備方法及用途，屬于電池制備【技術(shù)領(lǐng)域】，制備原料及質(zhì)量份數(shù)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(fā)體系1-4份；反應(yīng)過程各原料同時滴加到反應(yīng)容器內(nèi)，在55-75℃下保溫反應(yīng)2-2.5h，調(diào)節(jié)分散劑溶液pH值為6.5-7.5；將該分散劑用于鋰離子電池漿料的制備，有助于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，水分烘干過程中的熱能消耗低，漿料的導(dǎo)電性好，為制造高品質(zhì)鋰離子電池提供保證。
【專利說明】一種電池楽料分散劑、制備方法及用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池制備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池由于具有能量密度高、工作電壓高、應(yīng)用溫度范圍寬、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，而被廣泛用作各種移動設(shè)備的電源，甚至在航空、航天、航海、汽車、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域中逐步取代其他的傳統(tǒng)電池，尤其是其高能量密度更是為移動設(shè)備的小型化做出了重要貢獻。
[0003]當(dāng)前在鋰離子電池制作過程中還存在一些問題。在生產(chǎn)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(zhì)價格較高，對環(huán)境空氣有一定的污染，且在過沖情況下易出現(xiàn)燃燒爆炸，安全性能差。生產(chǎn)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，由于活性物質(zhì)和導(dǎo)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(dǎo)致電池的性能得不到充分發(fā)揮，導(dǎo)致制備的電池容量低，循環(huán)壽命短；水做溶劑做出的漿料固含量低，致使涂布極片壓實密度低，生產(chǎn)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(xiàn)漿料涂布不均勻，導(dǎo)致電池性能下降。
[0004]分散劑是一種在分子內(nèi)同時具有親油性和親水性兩種相反性質(zhì)的界面活性劑，可均一分散那些難于溶解于液體的無機、有機的固體顆粒。將分散劑應(yīng)用到電池生產(chǎn)中的，改善活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑等組分在水中分散度，有助于提高鋰電池性能和使用壽命?，F(xiàn)有分散劑的制備方法步驟繁多，用料繁雜，成分不易控制，故研究用于鋰離子電池的分散劑有著十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電池漿料分散劑、制備方法及用途，該分散劑制備方法簡便合理；該分散劑有助于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，水分烘干過程中的熱能消耗低，漿料的導(dǎo)電性好，為制造高品質(zhì)鋰離子電池提供保證。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種電池漿料分散劑，其特征在于結(jié)構(gòu)式為:
【權(quán)利要求】
1.一種電池漿料分散劑，其特征在于結(jié)構(gòu)式為:.
2.如權(quán)利要求1所述的一種電池漿料分散劑的制備方法，其特征在于制備過程包括配料、反應(yīng)和產(chǎn)物pH調(diào)節(jié): (1)配料 各原料及其質(zhì)量份數(shù)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(fā)體系: 其中，質(zhì)量濃度15-21%的雙氧水溶液0.5-2份 質(zhì)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(zhì)量濃度為50-70%的水溶液； (2)反應(yīng) 采用連有回流裝置的一個多口反應(yīng)器，將裝有上述各原料溶液的各個容器分別與該反應(yīng)器上的加入口相連，并同時向反應(yīng)器中滴加各原料溶液，滴加時間為40-60min，滴加過程反應(yīng)器內(nèi)溫度為60-80°C，滴加完畢后在55-75°C下保溫2_2.5h ； (3)產(chǎn)物pH調(diào)節(jié)反應(yīng)結(jié)束后，用PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)溶液pH值為6.5-7.5，即得到分散劑溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電池漿料分散劑的制備方法，其特征在于所述雙氧水和亞硫酸鋰的所用質(zhì)量比為1:2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電池漿料分散劑的制備方法，其特征在于所述pH調(diào)節(jié)劑為質(zhì)量濃度50-70%的碳酸鋰或氫氧化鋰水溶液。
5.如權(quán)利要求1所述的一種電池漿料分散劑的用途，其特征在于用于鋰離子電池漿料的制備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池漿料分散劑的用途，其特征在于所述鋰離子電池漿料的制備，包括配料、調(diào)漿和砂磨分散步驟: (1)配料 各原料及質(zhì)量份數(shù)為:氧化鋰鐵磷100份導(dǎo)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(diào)漿:將羧甲基纖維素浸泡分散成30-50%的膠液，并與其他原料組分混合制成混合料，然后向其中加入分散劑溶液，并在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(zhì)量比混合后，滴加到漿料內(nèi)，在砂磨機轉(zhuǎn)速頻率30Hz、流量為4L/s、溫度為30-40°C條件下研磨。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種電池漿料分散劑的用途，其特征在于所述分散劑的用法為:調(diào)漿步驟中分散劑溶質(zhì)用量為混合料干基重量的1.0%，砂磨分散步驟中分散劑溶質(zhì)用量為混合料干基重量的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(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】任云, 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