System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高负载负极浆料及其制备方法技术_技高网

一种高负载负极浆料及其制备方法技术

技术编号:40960546 阅读:11 留言:0更新日期:2024-04-18 20:38
本发明专利技术公开了一种高负载负极浆料及其制备方法,涉及锂电池负极浆料领域,包括以下质量百分比的原料:98‑99%负极活性物质、0.1‑0.3%导电剂、1.2‑1.4%粘结剂A、0.4‑0.6%粘结剂B;以及占负极活性物质质量0.1‑0.3%的分散助剂;所述粘结剂A为丙烯酸丙烯腈改性聚合物,所述粘结剂B为丁苯橡胶乳液。本发明专利技术采用丙烯酸丙烯腈改性聚合物和分散助剂,配合合浆工艺,降低粘结剂用量的同时,提高浆料的分散稳定性,再者,通过丙烯酸丙烯腈改性聚合物和丁苯橡胶乳液,配合合浆工艺,降低粘结剂用量的同时,提高粘结力,最后通过采用高比表炭黑减少导电剂的用量,负极负载能够达到98%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及负极浆料制备,具体涉及一种高负载负极浆料及其制备方法


技术介绍

1、近年来,随着锂离子电池产业化规模不断扩张及相关技术的不断发展,锂离子电池已经成为主流电子产品的储能设备,锂离子电池的用途得到了极大的扩展。与此同时,人们对锂离子电池的性能要求也进一步提高,特别是锂离子电池的高能量密度、长循环寿命等性能。随着人们对移动电子电器设备轻薄、便携性的要求越来越高,相应的,对锂离子电池高容量性也提出了更高要求。锂离子电池的性能主要取决于正负极活性物质、电解液和隔膜的特性,因此锂离子电池材料方面的研究工作主要集中在正极、负极、电解液和隔膜等关键主材上。其中,负极的负载量在95-97%之间,极大地限制了电池的能量密度,因此,需要对其进行改进。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种高负载负极浆料及其制备方法。

2、本专利技术的技术解决方案如下:

3、一种高负载负极浆料,包括以下质量百分比的原料:98-99%负极活性物质、0.1-0.3%导电剂、1.2-1.4%粘结剂a、0.4-0.6%粘结剂b;

4、以及占负极活性物质质量0.1-0.3%的分散助剂;

5、所述粘结剂a为丙烯酸丙烯腈改性聚合物,所述粘结剂b为丁苯橡胶乳液。

6、作为本专利技术的优选方案,所述分散助剂为低分子量胺和改性聚醚组成的混合物。

7、作为本专利技术的优选方案,所述低分子量胺包括甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、丙胺、仲丁胺、正丁胺的至少一种;

8、和/或,所述改性聚醚包括烯丙醇聚氧烷基醚或聚氧乙烯聚氧丙烯醚。

9、作为本专利技术的优选方案,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物采用丙烯腈、丙烯酸为共聚单体微乳液聚合制得。

10、作为本专利技术的优选方案,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物的制备方法如下:

11、将十六烷基三甲基溴化胺加入蒸馏水中溶解,加入丙烯腈、丙烯酸和二甲基丙烯酸乙二醇酸和二甲基丙烯酸乙二醇酯,搅拌均匀,抽真空、充氮气,待温度上升到70-80℃,逐渐滴入加入过硫酸钾溶液,在氮气保护下搅拌反应18-20h;离心干燥,得到粉料,盐酸氢胺加入蒸馏水溶解后,加入氢氧化钠,调节ph至中性,然后加入粉料,搅拌反应20-24h,制得。

12、作为本专利技术的优选方案,所述导电剂为乙炔黑,比表面积>500m2/g。

13、本专利技术还公开了一种高负载负极浆料的制备方法,包括以下步骤:

14、s1:将负极活性物质、导电剂加入搅拌罐,设置搅拌速度为10-30hz,分散速度为150-250转/分钟,干混20-30min;

15、s2:往搅拌罐中继续加入去离子水和30~50wt%的粘结剂a,设置搅拌速度为10~40hz,分散速度为50~100转/分钟,捏合60~90min;

16、s3:往搅拌罐中继续加入去离子水、剩余粘结剂a和分散助剂,设置搅拌速度为10~40hz,分散速度为100~600转/分钟,高速搅拌60~120min;

17、s4:往搅拌罐中加入丁苯橡胶乳液,设置搅拌速度为10~40hz,分散速度为100~300转/分钟,搅拌30~60min;

18、s5:反转脱泡,设置搅拌速度为5~20hz,搅拌10~50min;

19、s6:检测浆料粘度、细度和固含量,调整浆料粘度值,制得负极浆料。

20、作为本专利技术的优选方案,步骤s2中,去离子水的重量为负极活性物质重量的30~50%。

21、作为本专利技术的优选方案,步骤s3中,去离子水的重量为负极活性物质的30~70%。

22、作为本专利技术的优选方案,步骤s6中,负极浆料的粘度值为2000~5000mpa·s,浆料细度≤30μm,固含量为45~55%。

23、本专利技术的有益效果是:本专利技术的一种高负载负极浆料,采用丙烯酸丙烯腈改性聚合物和分散助剂,配合合浆工艺,降低粘结剂用量的同时,提高浆料的分散稳定性,再者,通过丙烯酸丙烯腈改性聚合物和丁苯橡胶乳液(sbr),配合合浆工艺,降低粘结剂用量的同时,提高粘结力,最后通过采用高比表炭黑减少导电剂的用量,负极的活性物质占比能够达到98%及以上,从而提高其能量密度。

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【技术保护点】

1.一种高负载负极浆料,其特征在于,包括以下质量百分比的原料:98-99%负极活性物质、0.1-0.3%导电剂、1.2-1.4%粘结剂A、0.4-0.6%粘结剂B;

2.根据权利要求1所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述分散助剂为低分子量胺和改性聚醚组成的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述低分子量胺包括甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、丙胺、仲丁胺、正丁胺的至少一种;

4.根据权利要求1所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物采用丙烯腈、丙烯酸为共聚单体微乳液聚合制得。

5.根据权利要求4所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物的制备方法如下:

6.根据权利要求1所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述导电剂为乙炔黑,比表面积>500m2/g。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种高负载负极浆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的一种高负载负极浆料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,去离子水的重量为负极活性物质重量的30~50%。

9.根据权利要求7所述的一种高负载负极浆料的制备方法,其特征在于,步骤S3中,去离子水的重量为负极活性物质的30~70%。

10.根据权利要求5所述的一种高负载负极浆料的制备方法,其特征在于,步骤S6中,负极浆料的粘度值为2000~5000mPa·s,浆料细度≤30μm,固含量为45~55%。

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【技术特征摘要】

1.一种高负载负极浆料,其特征在于,包括以下质量百分比的原料:98-99%负极活性物质、0.1-0.3%导电剂、1.2-1.4%粘结剂a、0.4-0.6%粘结剂b;

2.根据权利要求1所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述分散助剂为低分子量胺和改性聚醚组成的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述低分子量胺包括甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、丙胺、仲丁胺、正丁胺的至少一种;

4.根据权利要求1所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物采用丙烯腈、丙烯酸为共聚单体微乳液聚合制得。

5.根据权利要求4所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物的制备方法如下...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭娜娜李冠毅徐小明白科王海峰姚海飞陈富源谢云
申请(专利权)人:江西安驰新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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