電極合劑用粘結(jié)劑及含該粘結(jié)劑的二次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電極合劑用粘結(jié)劑及包含該粘結(jié)劑的二次電池,尤其涉及電極合劑用羧甲基纖維素鈉(CMC)及其制備方法,當(dāng)以本發(fā)明的CMC作為電極合劑的粘結(jié)劑時,可在充放電過程中陰極活性物質(zhì)體積大幅改變時仍穩(wěn)定地保持活性物質(zhì)之間及與集電體之間的結(jié)合力,最小化活性物質(zhì)體積膨脹時的皴裂現(xiàn)象,因此能夠使高容量的硅或錫系陰極活性物質(zhì)商業(yè)化,有助于制造大容量鋰二次電池。
【專利說明】電極合劑用粘結(jié)劑及含該粘結(jié)劑的二次電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電極合劑用粘結(jié)劑及含該粘結(jié)劑的二次電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 二次電池可W反復(fù)充電、體型小且易于實現(xiàn)大容量化,代表性的有媒氨(Ni-MH) 電池、裡(Li)電池及裡離子(Li-ion)電池。
[0003] 其中裡離子電池的正極活性物質(zhì)采用裡-過渡金屬氧化物,負(fù)極活性物質(zhì)采用碳 或碳復(fù)合物,使用含氨氧基、氮基、賴酸基等的至少一種有機(jī)溶劑中溶解裡鹽得到的液體電 解質(zhì),當(dāng)裡離子在正極與負(fù)極間移動時產(chǎn)生電動勢,W實現(xiàn)充放電。
[0004] 上述裡離子電池中正極及負(fù)極等電極因電池種類而有所差異,但都是通過混合 由裡-過渡金屬氧化物及碳構(gòu)成的活性物質(zhì)、由聚偏二氣己帰(PVDF ;polyvinylidene fluoride)構(gòu)成的粘結(jié)劑及由N-甲基2-化咯焼麗(NMP ;N-methyl-2-pyr;rolidone)構(gòu)成 的有機(jī)溶劑、由碳構(gòu)成的導(dǎo)電劑(正極的情況)來制備漿料,然后將其涂敷在由鉛(Al)鉛 及銅(化)鉛構(gòu)成的基材上并再次進(jìn)行干燥及親社,切割成預(yù)定大小,通過W上工序制造上 述裡離子電池。
[0005] 制造上述電極時所使用的粘結(jié)劑具有優(yōu)異的高效率充、放電特性,但由于粘結(jié)力 差,因此出現(xiàn)活性物質(zhì)脫離的現(xiàn)象,降低電池壽命。
[0006] 為解決上述問題,美國專利US 5,380,606號公開了一種電極粘結(jié)劑,是包 括聚醜胺酸(polyamic acid)、聚醜胺樹脂(polyamide resin)、聚己帰化咯焼麗 (polyvin^pyrrolidone)及輕焼基纖維素化y化oxya化}dcellulose)中至少一種聚合物 的粘結(jié)劑,能夠提高電池壽命及可靠性。
[0007] 但上述混合粘結(jié)劑需要在200至40(TC下進(jìn)行高溫處理,W去除干燥極板時添加 的聚醜胺酸,因此具有工序運行復(fù)雜、熱處理時電極物性改變的問題。
[0008] 另外,用于制造二次電池電極的高粘結(jié)力的粘結(jié)劑有下苯橡膠(SBR ;styrene butadiene riAber)。雖然該物質(zhì)粘結(jié)力強(qiáng),但親社率差,因此會出現(xiàn)回彈現(xiàn)象,在電極充放 電時體積膨脹造成活性物質(zhì)脫落,因此縮短電池壽命。
[0009] 另外,駿甲基纖維素軸(sodium Carboxymethyl cellulose, W下稱為 'CMC')是 易溶于水且易分散、電化學(xué)穩(wěn)定性、有機(jī)溶劑不溶性、具有足夠粘結(jié)力的環(huán)保粘結(jié)劑。
[0010] 但是現(xiàn)在上述駿甲基纖維素軸由日本和美國等國家開發(fā),占世界市場絕大份額, 而韓國則完全依賴于進(jìn)口。
[0011] 因此本發(fā)明的發(fā)明人找到了一種W特定組合構(gòu)成的粘結(jié)劑及其制備方法并完成 了發(fā)明,該粘結(jié)劑電化學(xué)性能穩(wěn)定、不溶于電池內(nèi)的有機(jī)溶劑、其粘結(jié)力足W將活性物質(zhì)牢 牢地粘結(jié)在基材上。
【發(fā)明內(nèi)容】
[001引技術(shù)問題
[0013] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種擴(kuò)大電極合劑內(nèi)導(dǎo)電劑的分散性,增 大電極的電解液吸濕性,從而能夠提高成品電池的初始容量、循環(huán)特性等電池特性的具有 新配比的電極合劑用CMC。
[0014] 本發(fā)明提供一種包含所述電極合劑用CMC的二次電池電極。
[0015] 技術(shù)方案
[0016] 為達(dá)成上述目的,本發(fā)明提供一種擴(kuò)大電極合劑內(nèi)導(dǎo)電劑的分散性,增大電極的 電解液吸濕性,從而能夠提高成品電池的初始容量、循環(huán)特性等電池特性的具有新配比的 電極合劑用CMC的制備方法。
[0017] 本發(fā)明提供一種通過上述方法制備的重均分子量(Mw)為800, 000至900, 000的 電極合劑用CMC。
[0018] 本發(fā)明提供一種特征為包括所述電極合劑用CMC的二次電池電極。
[0019] 本發(fā)明的粘結(jié)劑是二次電池的電極合劑用粘結(jié)劑,其特征為重均分子量(Mw)是 800,000 至 900,000。
[0020] 本發(fā)明的粘結(jié)劑是二次電池的電極合劑用粘結(jié)劑,其特征為取代度是1至2,水 溶液1重量%時的粘度為250至300cps,通過ICP分析測得的金屬離子的含量為150至 250ppm。
[0021] W下對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022] 本發(fā)明的電極合劑用CMC提供一種包括重均分子量(Mw)為!,000,000至 5, 000, 000的天然纖維素1至40重量%、異丙醇(IPA ;isopropanol)及己醇混合醇10至 80重量%、氨氧化軸1至30重量%、氯己酸(MCA) 1至30重量%的電極合劑用CMC組合物。
[0023] 本發(fā)明中所述天線纖維素可采用棉漿及木漿的混合漿,所述棉漿及木漿的混合比 是重量比,所述重量比優(yōu)選1:1,但不限于此。
[0024] 本發(fā)明的電極合劑用CMC中天然纖維素占1至40重量%,優(yōu)選的是10至30重 量%。若小于1重量%,則活性物質(zhì)表面的覆蓋狀態(tài)不夠充分,活性物質(zhì)表面與電解液之間 的接觸面積大,因此安全性差。另外,聚合體的電極及集電體的粘結(jié)性或電極活性物質(zhì)之間 的粘結(jié)性差,反復(fù)第一次放電時的放電容量下降。
[00巧]另外,若超過40重量%,則形成于電極表面的覆膜過厚,電極活性物質(zhì)與電解液 界面的裡離子透過性差,內(nèi)部電阻增大,第一次放電時的放電容量下降。
[0026] 本發(fā)明提供一種重均分子量(Mw)為800, 000至900, 000的電極合劑用CMC的制 備方法,包括:步驟1)向異丙醇(IPA ;isopropanol)及己醇的混合物10至80重量%添 加氨氧化軸(化OH) 1至30重量%,W制備混合液;步驟2)向所述混合液添加重均分子量 (Mw)為1,000, 000至5, 000, 000的天然纖維素1至40重量%,W制備堿性纖維素;步驟 3)向所述堿性纖維素添加一氯己酸(MCA)I至30重量%,W制備反應(yīng)物;步驟4)向所述 反應(yīng)物添加用己醇稀釋的鹽酸、硝酸或馨合劑溶液,W中和所述反應(yīng)物;步驟5)清洗并過 濾經(jīng)過中和的所述反應(yīng)物;W及步驟6)干燥經(jīng)過過濾的所述反應(yīng)物,W得到CMC(sodium Carboxymethyl cellulose)。
[0027] 本發(fā)明提供一種電極合劑用CMC,是根據(jù)上述制備方法制備的CMC(sodium Carboxymethyl cellulose),其特征為重均分子量(Mw)是800, 000至900, 000,取代度為1 至2,水溶液1重量%時的粘度為250至300CPS,通過ICP分析測出的金屬離子含量為150 至250卵m。
[002引本發(fā)明的天然纖維素的重量分子量(Mw)可W是1,000, 000至5, 000, 000,優(yōu)選地, 可 W是 2, 500, 000 至 3, 500, 000。
[0029] 當(dāng)所述天然纖維素的重量分子量(Mw)小于1,000, 000時無法在制備的二次電 池電極合劑用粘結(jié)劑中發(fā)揮電解液作用及彈性,因此降低粘結(jié)力及充放電效率,當(dāng)超過 5, 000, 000時與電解液之間有高親和性,因此電解液的過度吸收及膨脹可能會引發(fā)電極脫 落,故不優(yōu)選。
[0030] 本發(fā)明中所述步驟1)的特征是氨氧化軸濃度為50%。
[0031] 本發(fā)明中所述步驟3)的特征是氯己酸濃度為30%。
[0032] 具體地,可W確認(rèn)當(dāng)CMC的氨氧化軸濃度為50%,一氯己酸(MCA)濃度為30%時, 堿化(Mercerization)及離化反應(yīng)充分進(jìn)行,從而易溶于水或分散度上升,所得到的值接 近對照組CMC化8-45;日本第一公司生產(chǎn)的產(chǎn)品),能夠作為電極合劑用粘結(jié)劑發(fā)揮自身功 會長。
[0033] 本發(fā)明中,所述步驟4)的鹽酸、硝酸或馨合劑不僅在中和反應(yīng)物方面,而且在去 除利用金屬反應(yīng)性制備的CMC內(nèi)的金屬雜質(zhì)、獲取高純度CMC方面具有重要意義。
[0034] 所述馨合劑可使用己二胺四己酸巧DTA ;eth}denediaminetetraacetic acid),可 優(yōu)選使用己二胺四己酸二軸巧DTA-2化)、己二胺四己酸H軸巧DTA-3化)及己二胺四己酸 四軸腳TA-4化)中的至少一種,但不限于此。
[0035] 例如,當(dāng)將含有化的CMC分散到用水稀釋的己醇中,并在加入金屬指示劑的同時 W 1至20重量%混合邸TA-4化及巧樣酸,使得發(fā)生反應(yīng)時,化金屬離子被金屬指示劑分 離,從而可提取到與邸TA-4化或巧樣酸結(jié)合的化非純凈物,即雜質(zhì)。
[0036] 也就是說,當(dāng)二次電池用CMC內(nèi)含有金屬成分時不僅影響電池性能,而且會縮短 電池壽命,引發(fā)重大問題,因此必須將金屬成分降到最低才能發(fā)揮電池性能,本發(fā)明的所述 步驟4)在該方面具有重大意義。
[0037] [反應(yīng)式U
[0038] Ca。巧肥 1 一 CaCl2+tf 個
[0039] 2化+3+6肥 1 一 2FeCl3+3tf 個
[0040] Cu0+2HN03〉Cu (N03) 2+肥 0
[0041] Cu+4HN〇3 =〉Cu (N03) 2 巧 H20+2N02 [004引[反應(yīng)式引
[0043] 化+In (金屬指示劑)一化-In
[0044] Zn-In巧DTA -化-EDTA (馨合的物質(zhì))+In (金屬指示劑)
[0045] 本發(fā)明中,所述CMC通過上述方法制備而成,其特征是通過ICP分析所測定到的金 屬離子的含量為150至25化pm。
[0046] 本發(fā)明中,所述CMC通過上述方法制備而成,其特征是取代度為1至1. 5,水溶液1 重量%時的粘度為250至300CPS。
[0047] CMC具有水溶性,但像其他水溶性高分子一樣,在溶解過程中膨脹并逐漸溶解。
[0048] 當(dāng)所述本發(fā)明的CMC的取代度低于1或水溶液1重量%時的粘度低于250CPS 時,粘結(jié)劑不易結(jié)合與無機(jī)物粒子表面,當(dāng)取代度大于1. 5或水溶液1重量%時的粘度為 300cps時溶解于親水性有機(jī)溶劑,發(fā)生不均勻反應(yīng)或賦予粘結(jié)劑的粘度,因此無法保持基 板制造時的剛度等,難W發(fā)揮粘結(jié)劑的自身功能,因此不優(yōu)選。
[0049] 另外,本發(fā)明提供一種二次電池電極,其特征為包括通過上述方法制備而成的電 極合劑用 CMC(sodium Carboxymethyl cellulose)。
[0050] 具體來講,本發(fā)明提供一種特征是包含電極合劑用CMC,且該CMC的重均分子量 (Mw)為800, 000至900, 000,取代度為1至2,水溶液1重量%時的粘度為250至300cps, 通過ICP分析測出的金屬離子含量為150至25化pm的二次電池電極。
[0051] 通過向集電體涂敷由電極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑及根據(jù)需要選擇的導(dǎo)電劑、填充劑等 混合而成的電極合劑,W制造二次電池電極。具體來講,可W將電極合劑添加到預(yù)定溶劑而 制備電極漿料,然后將其涂敷到金屬鉛等集電體上并進(jìn)行干燥處理及親社處理,W制造預(yù) 定的片狀電極。
[0052] 所述粘結(jié)劑用作陰極及/或陽極的粘結(jié)劑均可,更為優(yōu)選的是作為陰極粘結(jié)劑。 尤其,當(dāng)陰極活性物質(zhì)為具有高容量,但充放電時體積變化大的娃系活性物質(zhì)、錫系活性物 質(zhì)、娃-碳系活性物質(zhì)等時,可W是優(yōu)選粘結(jié)劑。
[0053] 所述娃或錫系陰極活性物質(zhì)包括娃(Si)粒子、錫(Sn)粒子、娃-錫合金、該些各 物質(zhì)的合金粒子、復(fù)合物等。例如,所述合金可W是娃元素與鉛(Al)、猛(Mn)、鐵(Fe)、鐵 (Ti)等的固溶體、金屬互化物、共晶合金等,但不限定于此。
[0054] 所述粘結(jié)劑的含量在W電極合劑整個重量為基準(zhǔn)時,可W是大約1至50重量%, 更為優(yōu)選的是2至20重量%,當(dāng)粘結(jié)劑的含量過低時,粘結(jié)劑無法承受充放電時的體積變 化,相反,當(dāng)粘結(jié)劑的含量過大時會造成電極容量降低、電阻增大,因此不優(yōu)選。
[005引制備所述電極漿料時所使用的溶劑可W是二甲亞諷值MSO ;dimethyl sulfoxide)、N-甲基化咯焼麗(NMP ;N-methyl pyrrolidon)等,該些溶劑的使用量可W達(dá) 到電極合劑整個重量的400重量%,在干燥過程中被去除。
[0056] 如上所述的電極合劑除電極活性物質(zhì)與本發(fā)明的粘結(jié)劑外,還可W選擇性地包括 粘度調(diào)節(jié)劑、導(dǎo)電劑、填充劑、禪合劑、助粘劑等其他成分,或者可W包括兩種W上上述成分 構(gòu)成的組合。
[0057] 所述粘度調(diào)節(jié)劑用于調(diào)節(jié)電極合劑的粘度,使得電極合劑的混合工序及對集電體 涂敷的工序簡便,該些粘度調(diào)節(jié)劑可W是聚偏二氣己帰等,但并不限定于此。根據(jù)情況,上 述說明的溶劑同時還可W起到粘度調(diào)節(jié)劑的作用。
[0058] 所述導(dǎo)電劑用于進(jìn)一步提高電極活性物質(zhì)的導(dǎo)電性,該些導(dǎo)電劑只要能夠確保 不引發(fā)相應(yīng)電池化學(xué)變化且具有導(dǎo)電性,則不受特殊限定,舉例來講,可W使用天然石墨 或人造石墨等石墨;炭黑、己快黑、科琴黑、槽法炭黑、爐法炭黑、燈黑、熱炭黑等炭黑;碳 纖維或金屬纖維等導(dǎo)電性纖維;氣化碳、鉛、媒粉等金屬粉末;氧化鋒、鐵酸鐘等導(dǎo)電線 (whisker);氧化鐵等導(dǎo)電性金屬氧化物;聚亞苯基衍生物等導(dǎo)電材料等。
[0059] 所述填充劑是用于抑制電極膨脹的輔助成分,只要是能夠確保不引發(fā)相應(yīng)電池化 學(xué)變化的纖維材料,則不受特殊限定,舉例來講,可W使用聚己帰、聚丙帰等帰姪系聚合物, 玻璃纖維、碳纖維等纖維類物質(zhì)。
[0060] 所述禪合劑用于增大活性物質(zhì)與粘結(jié)劑之間的粘結(jié)力,其特征是具有兩個W 上官能團(tuán),該些禪合劑可W是一官能團(tuán)與娃、錫或石墨系活性物質(zhì)表面的輕基或駿基 反應(yīng)形成化學(xué)鍵,另一官能團(tuán)與高分子粘結(jié)劑反應(yīng)形成化學(xué)鍵的物質(zhì)。禪合劑具體可 W是H己氧基娃丙基四硫化物(triethowsilylpropyl tetrasulfide),琉基丙基H己 氧基娃焼(mercaptopropyl triethoxysilane),氨丙基 S 己氧基娃焼(aminopropyl triethoxysilane),氯丙基S己氧基娃焼(chloropropyl triethoxysilane),己 帰基H己氧基娃焼(vin}d triethoxysilane),甲基丙帰醜氧基丙基H己氧基 娃焼(methac巧Ioxypropyl triethoxysilane),環(huán)氧丙氧基丙基H己氧基娃焼 (glycidoxypropyl triethoxysilane),異氯丙基;己氧基娃焼(isocyanatopropyl triethoxysilane),氯醜丙基H己氧基娃焼(cyanatopropyl triethoxysilane)等娃焼系 禪合劑,但并不限定于此。
[0061] 所述助粘劑是為提高陰極活性物質(zhì)對集電體的粘結(jié)力而添加的輔助成分,其可 W 是草酸(oxalic acid)、己二酸(adipic acid)、甲酸(formic acid)、丙帰酸(ac 巧 lie acid)、衣康酸(itaconic acid)衍生物等。
[0062] 本發(fā)明的電極中集電體是因活性物質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)電子移動的部位,具有 陰極集電體與陽極集電體。
[0063] 所述陰極集電體的厚度通常為3至500 U m。該種陰極集電體只要能夠確保不引 發(fā)相應(yīng)電池化學(xué)變化,則不受特殊限定,例如可W使用銅、不鎊鋼、鉛、媒、鐵、燒制碳素或用 碳、媒、鐵、銀等對銅表面或不鎊鋼表面進(jìn)行表面處理而成的物質(zhì)、鉛-領(lǐng)合金等。
[0064] 所述陽極集電體的厚度通常為3至500 U m。該種陽極集電體只要能夠確保不引發(fā) 相應(yīng)電池化學(xué)變化且具有高導(dǎo)電性,則不受特殊限定,例如可W使用不鎊鋼、鉛、媒、鐵、燒 制碳素或用碳、媒、鐵、銀等對鉛表面或不鎊鋼表面進(jìn)行表面處理而成的物質(zhì)等。
[0065] 該些集電體可W通過在表面形成細(xì)小的凹凸結(jié)構(gòu),W提高電極活性物質(zhì)的結(jié)合 力,其形態(tài)還可W是膜、片、鉛、網(wǎng)格、多孔質(zhì)體、發(fā)泡體、無紡布體等多種形態(tài)。
[0066] 所述電極活性物質(zhì)中陰極活性物質(zhì)可W使用碳系物質(zhì)、娃系物質(zhì)、錫系物質(zhì)、 娃-碳系物質(zhì)等,陽極活性物質(zhì)可W是裡鉆氧化物(LiCo〇2)、裡媒氧化物(LiNi化)等層狀化 合物1或用1 W上的過度金屬取代的化合物;化學(xué)式為LiiJfa2_,〇4(其中X是0?0. 33)、 LiMn〇3、LiMn2〇3、LiMn〇2 等的猛裡氧化物;銅裡氧化物(LiaCiA) ;LiV3〇8、Li化3〇4、乂2〇5、 CU2V2O7 等饑氧化物;化學(xué)式為 LiNii_xMx〇2 (其中 M = Co、Mn、Al' 化、Fe、Mg、B 或 Ga, X = 0. Ol ?0. 3)的 Ni-Site 型裡媒氧化物;化學(xué)式為 LiMn2_xMx〇2(其中 M = Co、Ni、Fe、Cr、Zn 或化、X = 0. Ol?0. 1)或LiaMnsMOs(其中M =化、Co、Ni、化或化)的猛裡復(fù)合氧化物; 化學(xué)式中Li的一部分被堿±金屬離子取代的LiMri2〇4二硫化物;Fe2(Mo〇4)3等。
[0067] 技術(shù)效果
[006引當(dāng)W本發(fā)明的CMC作為電極合劑的粘結(jié)劑時,可在充放電過程中陰極活性物質(zhì)體 積大幅改變時仍穩(wěn)定地保持活性物質(zhì)之間及與集電體之間的結(jié)合力,最小化活性物質(zhì)體積 膨脹時的皴裂現(xiàn)象,因此能夠使高容量的娃或錫系陰極活性物質(zhì)商業(yè)化,有助于制造大容 量裡二次電池。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0069] 圖1為調(diào)查包含本發(fā)明CMC (sodium Carboxymethyl cellulose)的電極的充放電 率(C-rate)的圖表,
[0070] (A ;利用制備例的CMC, B ;利用對照組的CMC(皿-45 ;日本第一公司生產(chǎn)的產(chǎn) 品));
[0071] 圖2為調(diào)查包含本發(fā)明CMC (sodium Carboxymethyl cellulose)的電極的初始循 環(huán)與循環(huán)500次后的放電容量恢復(fù)率的圖表,
[007引 (Cell-G ;利用制備例的CMC, Cell-N ;利用對照組的CMC(皿-45 ;利用日本第一公 司生產(chǎn)的產(chǎn)品));
[0073] 圖3為調(diào)查利用本發(fā)明CMC (sodium Carboxymethyl cellulose)的電極的剝離強(qiáng) 度的圖表。
【具體實施方式】
[0074] W下通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。但W下實施例用于輔助理解本發(fā)明,本 發(fā)明的范圍并不限定于W下的實施例。
[0075] 所使用的技術(shù)用語及科學(xué)術(shù)語若無另行定義,則表示本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通 技術(shù)人員通常理解的意思,在W下說明及附圖中省略對本發(fā)明的技術(shù)方案造成混淆的公知 功能及結(jié)構(gòu)。
[0076] [制備例1]高純度CMC的制備方法
[0077] 向重均分子量(Mw)為3, 000, 000的棉漿與木漿(soft wood pulp ;加拿大坎盧普 斯生產(chǎn))W 1 ;1的重量比混合的纖維素添加50%的化OH水溶液15重量%、異丙醇(IPA ; isopropanol)及己醇混合而成的醇54重量%,并投入到捏合機(jī)(高粘度攬拌機(jī)),在保持 37C溫度的情況下攬拌一小時,進(jìn)行堿化反應(yīng)。
[0078] 所述堿化反應(yīng)結(jié)束后添加30 %的一氯己酸(MCA ;monochloroacetic acid)水溶 液,在恒溫條件下進(jìn)行離化反應(yīng),然后用被己醇稀釋成30 %的鹽酸溶液中和經(jīng)過所述離化 反應(yīng)后的反應(yīng)物。利用己醇與水的混合清洗液清洗H次所述中和后的反應(yīng)物,最后用己醇 清洗過濾后得到的反應(yīng)物并進(jìn)行干燥(8(TC /lh),W獲得CMC粉末。
[0079] [制備例2]高純度CMC的制備方法
[0080] 按與所述制備例1相同的方法制備CMC粉末,但用被己醇稀釋的30%邸TA溶液中 和離化反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)物。
[00引][比較制備例U
[0082] 按與所述制備例1相同的方法制備CMC粉末,但在離化反應(yīng)時利用5% -氯己酸 (MCA)水溶液。
[008引[比較制備例引
[0084] 按與所述制備例1相同的方法制備CMC粉末,但在離化反應(yīng)時利用15% -氯己酸 (MCA)水溶液。
[00財[比較制備例引
[0086] 按與所述制備例1相同的方法制備CMC粉末,但在離化反應(yīng)時利用25% -氯己酸 (MCA)水溶液。
[0087] [比較制備例句
[0088] 按與所述制備例1相同的方法制備CMC粉末,但在堿化反應(yīng)時添加40 %化OH水溶 液,在離化反應(yīng)時添加30% -氯己酸(MCA)水溶液。
[008引[比較制備例引
[0090] 按與所述制備例1相同的方法制備CMC粉末,但在堿化反應(yīng)時添加45 %化OH水溶 液,在離化反應(yīng)時添加30% -氯己酸(MCA)水溶液。
[00川[比較制備例6]
[0092] 按與所述制備例1相同的方法制備CMC粉末,但在堿化反應(yīng)時添加55 %化OH水溶 液,在離化反應(yīng)時添加30% -氯己酸(MCA)水溶液。
[0093] [試驗例1]測定CMC的取代度
[0094] 測定所述制備例的CMC與所述比較制備例1至6的CMC的取代度(Degree (^5址131:;[化1:;[0]1;0巧。對照組使用〔1"皿-45;日本第一公司生產(chǎn)的產(chǎn)品)。測定所 述取代度時采用了 Green 方法化 W.,cellulose Ether,In method in carbohydrate chemistry, whistler, R. L. , Vol. 3, Academic press, New York, 1963, pp. 322)。
[0095] [數(shù)學(xué)式1]
[0096]
【權(quán)利要求】
1. 一種重均分子量為800, 000至900, 000的電極合劑用羧甲基纖維素鈉的制備方法, 其特征在于,包括: 步驟1),向異丙醇及乙醇的混合物10至80重量%添加氫氧化鈉1至30重量%,以制 備混合液; 步驟2),向所述混合液添加重均分子量為1,000, 000至5, 000, 000的天然纖維素1至 40重量%,以制備堿性纖維素; 步驟3),向所述堿性纖維素添加氯乙酸1至30重量%,以制備反應(yīng)物; 步驟4),向所述反應(yīng)物添加用乙醇稀釋的鹽酸、硝酸或螯合劑溶液,以中和所述反應(yīng) 物; 步驟5)清洗并過濾經(jīng)過中和的所述反應(yīng)物;以及 步驟6)干燥經(jīng)過過濾的所述反應(yīng)物,以得到羧甲基纖維素鈉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極合劑用羧甲基纖維素鈉的制備方法,其特征在于: 所述天然纖維素是棉漿及木漿構(gòu)成的混合漿。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極合劑用羧甲基纖維素鈉的制備方法,其特征在于: 所述步驟1)的氫氧化鈉濃度為50%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極合劑用羧甲基纖維素鈉的制備方法,其特征在于: 所述步驟3)的氯乙酸濃度為30%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極合劑用羧甲基纖維素鈉的制備方法,其特征在于: 所述步驟4)的螫合劑是乙二胺四乙酸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極合劑用羧甲基纖維素鈉的制備方法,其特征在于: 所述羧甲基纖維素鈉的取代度為1至1. 5,水溶液1重量%時的粘度為250至300cps。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極合劑用羧甲基纖維素鈉的制備方法,其特征在于: 所述羧甲基纖維素鈉通過電感耦合等離子體分析所測定到的金屬離子的含量為150 至 250ppm。
8. -種電極合劑用羧甲基纖維素鈉,是根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任一項所述的 制備方法制備的羧甲基纖維素鈉,其特征在于: 重均分子量為800, 000至900, 000,取代度為1至2,水溶液1重量%時的粘度為250 至300cps,通過電感稱合等離子體分析所測出的金屬離子含量為150至250ppm。
9. 一種二次電池電極,其特征在于: 包含權(quán)利要求8所述的羧甲基纖維素鈉。
【文檔編號】H01M4/62GK104302671SQ201380020844
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】李元敏, 李秉燮, 張明錫, 安秉華, 鄭善玉 申請人:Gl化學(xué)株式會社