[发明专利]一种电极浆料组合物及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种电极浆料组合物及其制备方法和用途。所述电极浆料组合物包括活性物质、导电剂和粘合剂；所述粘合剂包括氟化乙烯丙烯共聚物乳液、聚四氟乙烯乳液和羧甲基纤维素溶液的组合。本发明采用氟树脂粘结剂制备得到的电极浆料组合物不仅改善了不同组分的分散性能，增强了各组分的粘合力。同时，电极浆料组合物的制备方法具有分散性良好、生产效率高以及制备得到的电极电化学性能优异的特点。

技术领域

本发明属于电池材料技术领域，具体涉及一种电极浆料组合物及其制备方法和用途。

背景技术

超级电容器作为一种高功率器件，在新能源汽车、工业自动化、轨道交通和电力电子等领域得到了广泛应用。超级电容器的电极制备是超级电容器制造中最核心的技术部分，相比于传统的水性粘结剂(羧甲基纤维素/丁苯橡胶)，采用聚四氟乙烯(PTFE)作为粘结剂的超级电容器电极具有更优越的电化学性能。

CN101313377A提出了一种采用聚四氟乙烯为粘结剂，采用干粉轧制成膜的方式制备超级电容电极。这种超级电容器电极制备过程中不使用溶剂，电极含水量低，并具有优异的电化学性能。但这种电极制备方法相较传统的湿膜制备电极方法，其的生产效率较差，且难以做到粘接剂、导电剂和活性炭的干颗粒均匀分散。

CN104319114A提出了将活性炭、导电剂和PTFE乳液在搅拌机中稀释后均匀搅拌成浆料，再通过浆料烘至半干后轧制成膜制备超级电容电极的方法。这种电极制备方法能够有效地解决固体颗粒均匀分散的问题，但仍不能解决轧膜工艺的生产效率较差的问题。

采用传统湿法混浆工艺中加入PTFE作为粘结剂往往存在PTFE不能有效纤维化、PTFE纤维化后浆料聚团以及无流动性不能涂布的问题。CN108878172A提出了一种采用酸性气体将超级电容器浆料中PTFE破乳纤维化，并加入粒状粘结剂进行共同粘接的湿膜电极制备方法，制备出了性能优异和粘接效果良好的超级电容极片。然而，这种制备方法中PTFE粘结剂含量需要保持为较低水平，以避免产生浆料团聚和流动性差的问题。

因此，在本领域中，期望开发一种基于PTFE粘结剂体系的电极浆料，不仅能够解决不同组分分散均匀的问题，同时PTFE粘结剂能够充分纤维化，并且电极浆料的制备工艺简单，生产效率高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电极浆料组合物及其制备方法和用途。本发明采用氟树脂粘结剂制备得到的电极浆料组合物不仅改善了不同组分的分散性能，增强了各组分的粘合力。同时，电极浆料组合物的制备方法具有分散性良好、生产效率高以及制备得到的电极电化学性能优异的特点。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种电极浆料组合物，所述电极浆料组合物包括活性物质、导电剂和粘合剂；

所述粘合剂包括氟化乙烯丙烯共聚物乳液、聚四氟乙烯乳液和羧甲基纤维素溶液的组合。

本发明通过利用氟化乙烯丙烯共聚物乳液、聚四氟乙烯乳液和羧甲基纤维素溶液的组合的粘结剂，增强了电极浆料组合物的粘结性能，并且电极浆料组合物具有良好的流动性和分散性。

优选地，所述氟化乙烯丙烯共聚物乳液为聚全氟乙丙烯乳液。

优选地，所述氟化乙烯丙烯共聚物和聚四氟乙烯在电极浆料组合物中的固体质量比为(10:90)～(90:10)，例如可以为10:90，15:85，20:80，25:75，30:70，35:65，40:60，45:55，50:50，55:45，60:40，65:35，70:30，75:25，80:20，85:15，90:10。

作为本发明优选的技术方案，所述氟化乙烯丙烯共聚物和聚四氟乙烯在电极浆料组合物中的固体质量比为(30:70)～(70:30)，例如可以为30:70、35:65、40:60、45:55、50:50、55:45、60:40、65:35、70:30。