[发明专利]锂离子电池用水性粘合剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性粘合剂的制备方法，特别涉及锂离子电池用水性粘合剂的制备方法。

背景技术

锂离子二次电池经过几十年的发展，现已广泛应用于日用电子产品、航天航空、发电站和电动汽车等领域。尤其是最近几年，世界各国对新能源汽车的重视，锂离子二次电池可作为新能源汽车的动力电源，其市场前景必将越来越广阔。

锂离子电池粘合剂是锂离子电池制备过程中必不可少的原材料之一，其作用是将正负极材料和导电剂黏附于集流体上。目前，仍有不少锂离子电池厂使用传统的油性粘合剂，即聚偏氟乙烯（PVDF）的N-甲基吡咯烷酮溶液，该粘合剂对环境有污染，对操作人员的健康有危害，价格昂贵，且使用该粘合剂制电池极片时耗时长，烘烤温度高，能耗大。虽然也有部分电池厂在制负极片时使用CMC/SBR水性粘合剂，避免了对环境的污染和对生产操作人员健康的危害，但是该粘合剂不适用于锂离子电池正极片的制作。目前，中国发明专利说明书CN01108511.8和CN01108524.X公开了比较理想的锂离子电池粘合剂LA132水性粘合剂，该粘合剂可用于锂离子电池正负极片的制作，且用它制作的锂离子电池性能良好，但是该粘合剂用于锂电池正极片制作时，压实密度低，极片干燥后较脆，容易折断，因而降低了电池生产的成品率。后来，中国发明专利说明书CN200810300615.0公开了一种使用聚乙烯醇或其缩醛衍生物为主体聚合物，在水中接枝不同极性的单体，合成出了水性聚合物乳液，用该乳液制作的锂电池正极片压实密高，柔韧性良好，但是，使用该粘合剂制作出的锂离子电池性能仍不及使用传统的油性粘合剂，有待改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于锂离子二次电池的可使其正负极材料的性能得到充分发挥的、低成本、环境友好的水性粘合剂的制备方法。

本发明提供了一种锂离子电池用水性粘合剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按不饱和亲水性单体和不饱和亲油性单体的重量比为0.81～8:1称取原料，然后再称取占上述不饱和亲水性单体和不饱和亲油性单体总重量的0.3～4%的助剂；

（2）将上述称取的不饱和亲水性单体溶于蒸馏水中得到不饱和亲水性单体的水溶液，将不饱和亲水性单体的水溶液与上述称取的不饱和亲油性单体和助剂搅拌混合均匀，其中不饱和亲水性单体和蒸馏水的重量比0.05～9:1；

（3）用碱性溶液调节PH值为5～13，通入高纯N₂排氧0.5～3h，调节温度并恒温至30～90°C；

（4）加引发剂引发聚合反应，聚合反应时间为5～48小时；

（5）反应结束后真空抽除残余单体，即可得锂离子电池用水性粘合剂。