一種電極粘結劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電化學領域，具體涉及一種電極粘結劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 在電極中，粘結劑是用來將電極活性物質粘附在集流體上的高分子化合物。它的 主要作用是粘結和保持活性物質，增強電極活性材料與導電劑以及活性材料與集流體之間 的電子接觸，更好地穩定極片的結構，對于在充放電過程中體積會膨脹/收縮的鋰離子電 池正負極來說，要求粘結劑對此能夠起到一定的緩沖作用。選擇一種合適的鋰離子電池粘 結劑，要求其歐姆電阻要小，在電解液中性能穩定，不膨脹、不松散、不脫粉。一般而言，粘結 劑的性能，如粘結力、柔韌性、耐堿性、親水性等，直接影響著電池的性能。加入最佳量的粘 結劑，可以獲得較大的容量、較長的循環壽命和較低的內阻，這對提高電池的循環性能、快 速充放能力以及降低電池的內壓等具有促進作用。因此選擇一種合適的粘結劑非常重要。
[0003] 目前所使用的電極粘結劑，其固化時間較長，一般達到5小時以上，剪切強度較 低，耐堿性能能達到200小時，同時在使用過程中，一定循環次數的放電容量會有較大的下 降，因此需要進一步研宄開發一種固化時間短、粘結力強、電學性能優異的電極粘結劑。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于為了克服以上現有技術的不足而提供一種電極粘結劑及其制 備方法，提高粘結劑的剪切強度、降低固化時間、增強電學性能、提高耐熱性能。
[0005] 本發明是采用以下技術手段實現的：
[0006] 一種電極粘結劑，以重量組分計包括以下組分：2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 10-20份，活性硅微粉2-8份，液體丁腈橡膠3-7份，玻璃絲1-5份，偶聯劑1-5份，引發劑 1-5份，羧甲基纖維素4-8份，硬脂酸鋇2-6份，甲基丙烯酸甲酯3-8份，石蠟1-4份，環氧丙 烯酸酯2-7份，碳粉1-4份。
[0007] 所述的電極粘結劑，可以優選為以重量組分計包括以下組分：2_丙烯酰胺 基-2-甲基丙磺酸14-18份，活性硅微粉4-7份，液體丁腈橡膠5-7份，玻璃絲2-4份，偶聯 劑3-5份，引發劑1-3份，羧甲基纖維素5-7份，硬脂酸鋇4-5份，甲基丙烯酸甲酯4-6份， 石蠟2-4份，環氧丙烯酸酯3-6份，碳粉3-4份。
[0008] 所述的電極粘結劑，偶聯劑可以為娃燒偶聯劑。
[0009] 所述的電極粘結劑，引發劑可以為過硫酸銨。
[0010] -種以上任一項所述的電極粘結劑的制備方法，包括以下步驟：
[0011] 步驟一，按照重量份稱取各組分；
[0012] 步驟二，將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、液體丁腈橡膠、玻璃絲、羧甲基纖維 素、甲基丙烯酸甲酯、石蠟和環氧丙烯酸酯加入到混合攪拌機中攪拌混合均勻，得到混合物 ，
[0013] 步驟三，將混合物一轉入反應釜中，在惰性氣體氛圍中加熱至60-80 °C，攪拌 40-60分鐘，得到反應物一；
[0014] 步驟四，將活性硅微粉、偶聯劑、引發劑、硬脂酸鋇和碳粉加入到反應物一中，在真 空度0. 02-0. 06MPa的條件下加熱至100-120°c，攪拌50-100分鐘，降至室溫，得到電極粘結 劑。
[0015] 所述的電極粘結劑的制備方法，步驟二中攪拌混合均勻的攪拌速度可以為 300-350轉/分鐘，攪拌時間可以為20-30分鐘。
[0016] 所述的電極粘結劑的制備方法，步驟三中攪拌的速度可以為100-120轉/分鐘。
[0017] 所述的電極粘結劑的制備方法，步驟四中攪拌的速度可以為70-80轉/分鐘。
[0018] 本發明提供的電極粘結劑具有良好的性能，其中固化時間達到了45min以內，剪 切強度達到了30MPa以上，循環500次方電容量下降率達到了1. 2%以內，耐堿性能達到了 500h無異常，耐溫性能達到了2000h無異常。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1
[0020] 一種電極粘結劑，以重量組分計包括以下組分：2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10 份，活性硅微粉2份，液體丁腈橡膠3份，玻璃絲1份，硅烷偶聯劑1份，引發劑過硫酸銨1 份，羧甲基纖維素4份，硬脂酸鋇2份，甲基丙烯酸甲酯3份，石蠟1份，環氧丙烯酸酯2份， 碳粉1份。
[0021] 以上所述的電極粘結劑的制備方法，包括以下步驟：
[0022] 步驟一，按照重量份稱取各組分；
[0023] 步驟二，將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、液體丁腈橡膠、玻璃絲、羧甲基纖維素、 甲基丙烯酸甲酯、石蠟和環氧丙烯酸酯加入到混合攪拌機中攪拌混合均勻，其中攪拌速度 為300轉/分鐘，攪拌時間為20分鐘，得到混合物一；
[0024] 步驟三，將混合物一轉入反應釜中，在惰性氣體氛圍中加熱至60°C，攪拌40分鐘， 攪拌速度為100轉/分鐘，得到反應物一；
[0025] 步驟四，將活性硅微粉、硅烷偶聯劑、引發劑過硫酸銨、硬脂酸鋇和碳粉加入到反 應物一中，在真空度0. 〇2MPa的條件下加熱至100°C，攪拌50分鐘，攪拌速度為70轉/分 鐘，降至室溫，得到電極粘結劑。
[0026] 實施例2
[0027] 一種電極粘結劑，以重量組分計包括以下組分：2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸14 份，活性硅微粉4份，液體丁腈橡膠5份，玻璃絲2份，硅烷偶聯劑3份，引發劑過硫酸銨1 份，羧甲基纖維素5份，硬脂酸鋇4份，甲基丙烯酸甲酯4份，石蠟2份，環氧丙烯酸酯3份， 碳粉3份。
[0028] 以上所述的電極粘結劑的制備方法，包括以下步驟：
[0029] 步驟一，按照重量份稱取各組分；
[0030] 步驟二，將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、液體丁腈橡膠、玻璃絲、羧甲基纖維素、 甲基丙烯酸甲酯、石蠟和環氧丙烯酸酯加入到混合攪拌機中攪拌混合均勻，其中攪拌速度 為320轉/分鐘，攪拌時間為24分鐘，得到混合物一；
[0031] 步驟三，將混合物一轉入反應釜中，在惰性氣體氛圍中加熱至65°C，攪拌48分鐘， 攪拌速度為105轉/分鐘，得到反應物一；
[0032]步驟四，將活性硅微粉、硅烷偶聯劑、引發劑過硫酸銨、硬脂酸鋇和碳粉加入到反 應物一中，在真空度〇. 〇3MPa的條件下加熱至108°C，攪拌60分鐘，攪拌速度為72轉/分 鐘，降至室溫，得到電極粘結劑。
[0033] 實施例3
[0034] 一種電極粘結劑，以重量組分計包括以下組分：2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸16 份，活性硅微粉5份，液體丁腈橡膠6份，玻璃絲3份，硅烷偶聯劑4份，引發劑過硫酸銨2 份，羧甲基纖維素6份，硬脂酸鋇5份，甲基丙烯酸甲酯5份，石蠟3份，環氧丙烯酸酯5份， 碳粉4份。
[0035] 以上所述的電極粘結劑的制備方法，包括以下步驟：
[0036] 步驟一，按照重量份稱取各組分；
[0037] 步驟二，將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、液體丁腈橡膠、玻璃絲、羧甲基纖維素、 甲基丙烯酸甲酯、石蠟和環氧丙烯酸酯加入到混合攪拌機中攪拌混合均勻，其中攪拌速度 為330轉/分鐘，攪拌時間為26分鐘，得到混合物一；
[0038] 步驟三，將混合物一轉入反應釜中，在惰性氣體氛圍中