一種改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種固液混合體系的分散方法，尤其是一種改善裡離子電池水性電極 漿料分散的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著裡離子電池的發(fā)展，對其電性能要求也越來越高。在裡離子電池制作過程中， 電極漿料的均勻性和一致性很大程度上影響著電池的電化學(xué)性能。如何提高漿料分散性已 經(jīng)成為一重要研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種改善裡離子電池水性電極漿料分散一致性的方法。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種改善裡離子電池水性電極漿料分散的方法，其特征 在于，在漿料中添加分子量小于10000的聚丙締酸并進(jìn)行機(jī)械攬拌，所述聚丙締酸的添加 量占漿料質(zhì)量比為0.Iwt%~Iwt%;所述漿料是由活性物質(zhì)，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑W及無鹽水組 成的混合物。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述活性物質(zhì)是磯酸鐵裡，鉆酸裡，鋪酸裡，=元材料，石墨 中的一種。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述導(dǎo)電劑是Super-p或KS-6中一種或者兩種的組合。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述粘結(jié)劑為Lal32,CMC和SBR的組合，或F105和F105a 的組合。
[000引根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述粘結(jié)劑為CMC和SBR的組合時(shí)，其CMC:SRB的重量比 為3 : 5;當(dāng)粘結(jié)劑為F105和F105a的組合時(shí)，其F015 :F105a的重量比為25 : 4。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，活性物質(zhì)，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑W及無鹽水的重量比為 184-200 : 2-8 : 8-60 : 94-260。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，步驟為；將粘結(jié)劑按配方用無鹽水稀釋后，加入導(dǎo)電劑，待 導(dǎo)電劑潤濕后，加入0.Iwt%~Iwt%分子量小于10000的聚丙締酸，進(jìn)行分散；最后加入活 性物質(zhì)進(jìn)行機(jī)械攬拌即可。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，步驟為；將全部或者部分粘結(jié)劑按配方用無鹽水稀釋后， 調(diào)整行星分散轉(zhuǎn)速為1500r/min，分散10-100分鐘后，再加入導(dǎo)電劑，待導(dǎo)電劑潤濕后，加 入0.Iwt%~Iwt%分子量小于10000的聚丙締酸，150化/min,分散120分鐘后；再加入活 性物質(zhì)，15(K)r/min分散120分鐘，如果還有剩余的粘結(jié)劑，則最后加入剩余粘結(jié)劑，500r/ min,分散30分鐘即可。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)粘貼劑為一種組分時(shí)一次性全部加入，當(dāng)粘貼劑為F105 和F105a的組合時(shí)，先加F105,最后再加F105a;當(dāng)粘貼劑為CMC和SBR的組合時(shí)，先加CMC， 最后再加SBR。
[0013] 本發(fā)明所引入的PAA(聚丙締酸）是一種高水溶性，易溶于水低分子量的高效阻垢 分散劑，可在堿性和中等濃縮倍數(shù)條件下運(yùn)行而不結(jié)垢。它是一種由親油性主鏈和親水性 支鏈組成的兩親性梳型聚合物，它可W吸附在漿料顆粒的表面并顯著提高顆粒的分散性。 在本發(fā)明中，PAA主要對碳進(jìn)行分散，從而達(dá)到分散整個(gè)漿料的目的。
[0014] PAA常用于電廠、化工廠、化肥廠、煉油廠和空調(diào)系統(tǒng)等循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的阻垢 分散劑，但還沒有用于裡離子電池行業(yè)中電池漿料的分散。
[0015] 裡離子電池漿料一般由活性物質(zhì)，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑及溶劑組成。其中最難分散的成 分為導(dǎo)電劑和活性物質(zhì)。本發(fā)明在水溶液中加入有機(jī)成分（聚丙締酸PAA)會易溶解。同 時(shí)聚丙締酸對于無定型的SUPER-P也具有分散作用。而對于活性物質(zhì)為磯酸鐵裡和石墨負(fù) 極的漿料，因其被碳包覆或者本身就是石墨，所W其分散效果更佳。
[0016] 實(shí)施例1-3中可W充分看出；添加PAA后的漿料穩(wěn)定性顯著提升，漿料粘度也也顯 著降低，大大改善了漿料分散性。
[0017] 同時(shí)，本發(fā)明的方法簡單，成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[001引圖1是實(shí)施例1粘度隨時(shí)間變化曲線圖。
[0019] 圖2是實(shí)施例2粘度隨時(shí)間變化曲線圖。
[0020] 圖3是實(shí)施例3粘度隨時(shí)間變化曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。實(shí)施例 中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明 書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可W通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[002引實(shí)施例1 ;
[0023] 實(shí)驗(yàn)組1漿料（A1漿料）配置；分別稱量150g無鹽水，60克lal32(有效成分為聚 丙締酸醋類S元共聚物膠乳）膠置于300ml燒杯A1中，調(diào)整行星分散轉(zhuǎn)速為1500r/min，分 散30min后，加入導(dǎo)電劑6克SUPER-P和2克KS-6,待導(dǎo)電劑潤濕后加入2. 0克PAA(聚丙 締酸）（0. 5wt%)，W1500r/min分散120min，然后加入184克磯酸鐵裡活性物質(zhì)，W1500r/ min分散 120min。
[0024] 實(shí)驗(yàn)組2漿料（A2漿料）配置；分別稱量150g無鹽水，60克lal32(有效成分為聚 丙締酸醋類S元共聚物膠乳）膠置于300ml燒杯A2中，調(diào)整行星分散轉(zhuǎn)速為1500r/min，分 散30min后，加入導(dǎo)電劑6克SUPER-P和2克KS-6,待導(dǎo)電劑潤濕后加入0. 4克PAA(聚丙 締酸）（0.Iwt%)，W1500r/min分散120min，然后加入184克磯酸鐵裡活性物質(zhì)，W1500r/ min分散 120min。
[0025] 實(shí)驗(yàn)組3漿料（A3漿料）配置；分別稱量150g無鹽水，60克lal32 (有效成分為 聚丙締酸醋類S元共聚物膠乳）膠置于300ml燒杯A3中，調(diào)整行星分散轉(zhuǎn)速為1500r/min， 分散30min后，加入導(dǎo)電劑6克SUPER-P和2克KS-6,待導(dǎo)電劑潤濕后加入4克PAA(聚丙 締酸）（Iwt%)，W1500r/min分散120min，然后加入184克磯酸鐵裡活性物質(zhì)，W1500r/ min分散 120min。
[0026] 對照組漿料（A4漿料）配置；分別稱量150g無鹽水，60克lal32(有效成分為聚 丙締酸醋類S元共聚物膠乳）膠置于300ml燒杯A4中，調(diào)整行星分散轉(zhuǎn)速為1500r/min， 分散30min后，加入導(dǎo)電劑6克SUPER-P和2克KS-6,W1500r/min分散120min，然后加入 184克磯酸鐵裡活性物質(zhì)，W150化/min分散120min。
[0027] 對照組5漿料（A5漿料）配置；分別稱量150g無鹽水，60克lal32 (有效成分為 聚丙締酸醋類S元共聚物膠乳）膠置于300ml燒杯A5中，調(diào)整行星分散轉(zhuǎn)速為1500r/min， 分散30min后，加入導(dǎo)電劑6克SUPER-P和2克KS-6,待導(dǎo)電劑潤濕后加入8克PAA(聚丙 締酸）（2wt%)，W1500r/min分散120min，然后加入184克磯酸鐵裡活性物質(zhì)，W1500r/ min分散 120min。
[002引漿料配置結(jié)束后，用粘度測試儀分別測試漿糊隨著時(shí)間推移粘度情況如表1，變化 趨勢如圖1。其中橫坐標(biāo)為漿料擱置時(shí)間，縱坐標(biāo)為漿料粘度。
[0029] 表1實(shí)施例1各漿料粘度數(shù)據(jù)表（單位；mPa.S)
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法，其特征在于，在漿料中添加分 子量小于10000的聚丙烯酸并進(jìn)行機(jī)械攪拌，所述聚丙烯酸的添加量占漿料質(zhì)量比為 0.lwt%~lwt% ;所述衆(zhòng)料是由活性物質(zhì)，導(dǎo)電齊I」，粘結(jié)劑以及無鹽水組成的混合物。
2. 權(quán)利要求1所述改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法，其特征在于，所述活性 物質(zhì)是磷酸鐵鋰，鈷酸鋰，錳酸鋰，三元材料，石墨中的一種。
3. 權(quán)利要求1所述改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電 劑是Super-P或KS-6中一種或者兩種的組合。
4. 權(quán)利要求1所述改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法，其特征在于，所述粘結(jié) 劑為Lal32,CMC和SBR的組合，或F105和F105a的組合。
5. 權(quán)利要求4所述改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法，其特征在于，所述粘結(jié) 劑為CMC和SBR的組合時(shí)，其CMC:SRB的重量比為3 : 5 ;當(dāng)粘結(jié)劑為F105和F105a的 組合時(shí)，其H)15 :F105a的重量比為25 : 4。
6. 權(quán)利要求1所述改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法，其特征在于，活性物質(zhì)， 導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑以及無鹽水的重量比為184200 : 28 : 860 : 94260。
7. 權(quán)利要求1所述改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法，其特征在于，步驟為：將 粘結(jié)劑按配方用無鹽水稀釋后，加入導(dǎo)電劑，待導(dǎo)電劑潤濕后，加入〇.Iwt%~Iwt%分子 量小于10000的聚丙烯酸，進(jìn)行分散；最后加入活性物質(zhì)進(jìn)行機(jī)械攪拌即可。
8. 權(quán)利要求7所述改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法，其特征在于，步驟為： 將全部或者部分粘結(jié)劑按配方用無鹽水稀釋后，調(diào)整行星分散轉(zhuǎn)速為1500r/min，分散 10-100分鐘后，再加入導(dǎo)電劑，待導(dǎo)電劑潤濕后，加入0.Iwt%~Iwt%分子量小于10000的 聚丙烯酸，1500r/min，分散120分鐘后；再加入活性物質(zhì)，1500r/min分散120分鐘，如果還 有剩余的粘結(jié)劑，則最后加入剩余粘結(jié)劑，500r/min，分散30分鐘即可。
9. 權(quán)利要求8所述改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法，其特征在于，當(dāng)粘貼劑 為一種組分時(shí)一次性全部加入，當(dāng)粘貼劑為F105和F105a的組合時(shí)，先加F105,最后再加 F105a;當(dāng)粘貼劑為CMC和SBR的組合時(shí)，先加CMC，最后再加SBR。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改善鋰離子電池水性電極漿料分散的方法。具體為，在漿料中添加占漿料質(zhì)量比為0.1wt％～1wt％的分子量小于10000的聚丙烯酸并進(jìn)行機(jī)械攪拌，所述漿料是由活性物質(zhì)，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑以及無鹽水組成的混合物。本發(fā)明把原用于電廠、化工廠的分散劑聚丙烯酸運(yùn)用到鋰電行業(yè)中，得到良好的分散效果。
【IPC分類】H01M4-139
【公開號】CN104701494
【申請?zhí)枴緾N201510125730
【發(fā)明人】王木華, 李現(xiàn)利, 王耀南, 陳躍輝
【申請人】廈門鎢業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月23日