[发明专利]一种锂离子电池交联型水性粘结剂的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池交联型水性粘结剂的制备方法，其特征在于，由含有机羧酸或氨基或羟基的水性高分子与含有羟基、胺基或羧基的水溶性小分子交联剂共同作为水性粘结剂原材料，在锂离子电池电极片浆料涂布烘干条件下经酯化、酰胺化反应交联，所述含有机羧酸或氨基或羟基的水性高分子的分子量为70000～1000000，所述含有机羧酸基的水性高分子由丙烯酸单体与含羟基的水性高分子经自由基接枝共聚反应或迈克尔加成反应改性制备获得，其中，含羟基的水性高分子选自阿拉伯胶、环糊精、纤维素衍生物、黄原胶、果胶、明胶、淀粉、田菁胶、聚乙烯醇、聚乙二醇、多羟基聚丁二烯中的一种或两种以上；所述含氨基水性高分子选自阿拉伯胶、壳聚糖及其衍生物、线性聚乙烯亚胺、支链聚乙烯亚胺中的一种或两种以上；该方法包括以下步骤：

1)将含有机羧酸或氨基或羟基的水性高分子溶解于去离子水中，并在保护性气氛下充分搅拌0.5～2.5小时驱除氧得到均一、分散性好的溶液；

2)将含有羟基、胺基或羧基的水溶性小分子交联剂加到步骤1)得到的溶液中，充分搅拌得到均匀的混合溶液；含有羟基、胺基或羧基的水溶性小分子交联剂与含有机羧酸或氨基或羟基的水性高分子摩尔比为0.01：10～1：10；

3)将步骤2)制备的混合溶液90-130℃进行交联反应得到目标粘结剂。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池交联型水性粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中将步骤2)制备的混合溶液用于制备锂离子正、负极材料浆料，其浆料涂覆集流体后在烘干过程中交联剂进行交联反应得到目标粘结剂，烘干温度为90-110℃。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池交联型水性粘结剂的制备方法，其特征在于，所述含羟基水溶性小分子交联剂具有如下结构单体中的至少一种：碳原子数大于等于2的饱和二元醇、碳原子数大于等于3的饱和多元醇、饱和二元醇胺NH-(C_mH_2m-OH)₂、饱和多元醇胺N-(C_m’H_2m’-OH)₃，其中m≥1，m’≥1；所述含胺基水溶性小分子交联剂具有如下结构单体中的至少一种：饱和二元胺C_nH_2n(NH₂)₂、饱和多元胺C_n’H_2n’+2-x(NH₂)_x，其中n≥2，n’≥3，x≥3；所述含羧基水溶性小分子交联剂具有如下结构单体中的至少一种：饱和二元酸、碳原子数大于等于3的饱和多元酸。

4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池交联型水性粘结剂的制备方法，其特征在于，所述含有羟基、胺基或羧基的水溶性小分子交联剂选自乙二醇、丙三醇、季戊四醇、乙二醇胺、三乙醇胺、六甲氧甲基三聚氰胺、己二酸、丙二酸，丙三酸的一种或两种以上。

5.根据权利要求1或2所述的锂离子电池交联型水性粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤1)所述保护性气氛为氮气和/或氩气，所述搅拌速度为100～500转/分；步骤2)含有羟基、胺基或羧基的水溶性小分子交联剂与含有机羧酸或氨基或羟基的水性高分子摩尔比0.5:10-1:10。

6.一种锂离子电池交联型水性粘结剂，其特征在于，利用权利要求1-5中任一权利要求所述的锂离子电池交联型水性粘结剂的制备方法制备得到。

7.权利要求6所述的锂离子电池交联型水性粘结剂在电化学储能器件中的应用，所述电化学储能器件包括锂离子电池、二次电池、超级电容器、太阳能电池。