一種鋰離子電池納米水性粘結(jié)劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池納米水性粘結(jié)劑及其制備方法，該鋰離子電池納米水性粘結(jié)劑在2噸反應釜內(nèi)制備時組分如下：純化水1000～1500kg、丙烯酸酯類化合物60～90kg、氫氧化鋰20～60kg、碳酸銨40～60kg、丙烯腈類化合物200～300kg和促進劑溶液17700～22900mL。制備方法為，依次向反應釜內(nèi)加入純化水、丙烯酸酯類化合物和氫氧化鋰，調(diào)節(jié)PH值為9～11，再加入碳酸銨，封閉反應釜，通入氮氣，反應四小時后，開始對反應釜進行加熱，待反應釜內(nèi)溫度達到65～75℃時，停止加熱，加入丙烯腈類化合物，分六次向反應釜內(nèi)加促進劑溶液，繼續(xù)反應11～15小時后，抽真空，關(guān)機，即可；該粘結(jié)劑對環(huán)境污染小，安全性較高，且粘度高，使用時不用外加增稠劑等各種添加劑。
【專利說明】
-種裡離子電池納米水性粘結(jié)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及裡離子電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種裡離子電池納米水性粘結(jié)劑及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 裡離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠塑直王在正極和負極之間移 動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫 嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，負極處于富裡狀態(tài)；放電時則相反。電池一般采用含有裡元素的 材料作為電極，是現(xiàn)代高性能電池的代表，在生活中的應用極為廣泛。目前裡離子電池在生 產(chǎn)過程中一般使用溶劑型粘合劑，溶劑型粘合劑污染環(huán)境，且安全性差，另外由于該溶劑型 粘合劑粘度不夠，在裡電子電池生產(chǎn)過程中還需要添加增稠劑，工序復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種裡離子電池納米水性粘結(jié)劑及其制備方法，W解決上 述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種裡離子電池納米水性粘結(jié)劑，在2噸反應蓋內(nèi)制備時組分如下：純化水1000~ 1500kg、丙締酸醋類化合物60~90kg、氨氧化裡20~60kg、碳酸錠40~60kg、丙締臘類化 合物200~300kg和促進劑溶液17700~22900mU制備過程中的保護氣為氮氣，所述促進 劑溶液是由促進劑3300kg用水配制成17700~22900mL的溶液而成。
[0005] -種裡離子電池納米水性粘結(jié)劑的制備方法，步驟如下： 步驟一、向反應蓋內(nèi)加入純化水，反應蓋的電機啟動攬拌，電機轉(zhuǎn)速為40~50轉(zhuǎn)/秒； 步驟二、先向反應蓋內(nèi)加入丙締酸醋類化合物，再向反應蓋內(nèi)加入氨氧化裡，調(diào)節(jié)反應 蓋內(nèi)的PH值為9~11 ; 步驟立、向反應蓋內(nèi)加入碳酸錠； 步驟四、封閉反應蓋，通入氮氣，氮氣流量為2500~3000L/hrs，反應四小時； 步驟五、在步驟四反應四小時后，設(shè)置反應蓋的導熱油油溫為90~100°C，開始對反 應蓋進行加熱，待反應蓋內(nèi)溫度達到65~75°C時，停止加熱，此時導熱油油溫約105~ 125°C ； 步驟六、W高位槽的形式向反應蓋內(nèi)加入丙締臘類化合物，同時調(diào)整氮氣吹氣方式，氮 氣吹向反應蓋內(nèi)的液面，且氮氣流量調(diào)整為100~20化/虹3,保持氮氣吹氣方式直至整個 反應過程結(jié)束； 步驟屯、第一次向反應蓋內(nèi)加促進劑溶液，加入量為1700~270〇111以此時導熱油油溫 約為97~105°C，反應蓋蓋溫約為65~75°C ; 步驟八、在步驟屯完成后3~4小時，第二次加促進劑溶液，加入量為2000~3000mL， 此時導熱油油溫約為6〇°c，反應蓋蓋溫約為7rc ; 步驟九、在步驟屯完成后6~8小時，第=次加促進劑溶液，加入量為1900~2100mL， 此時導熱油油溫約為67~75°C，反應蓋蓋溫約為71~78°C ; 步驟十、在步驟屯完成后9~11小時，第四次加促進劑溶液，加入量為1900~2100血， 此時導熱油油溫約為63~75°C，反應蓋蓋溫約為75~85°C ; 步驟十一、在步驟屯完成后12~13小時，第五次加促進劑溶液，加入量為1800~ 2000mU此時導熱油油溫約為56~65°C，反應蓋蓋溫約為77~85°C ; 步驟十二、在步驟屯完成后15~16小時，第六次加促進劑溶液，加入量為4200~ 5500mU此時導熱油油溫約為70~80°C，反應蓋蓋溫約為79~90°C ; 步驟十=、在步驟十二完成后1~2小時，補加促進劑溶液，加入量為4200~5600mL， 加入量視反應蓋內(nèi)的反應情況而定，此時導熱油油溫為80~82°C，反應蓋蓋溫為79~ 85 °C ； 步驟十四、繼續(xù)反應11~15小時后，抽真空1~2小時，關(guān)機，即得裡離子電池納米水 性粘結(jié)劑。
[0006] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該裡離子電池納米水性粘結(jié)劑品質(zhì)純凈， 對環(huán)境污染小，安全性較高，該裡離子電池納米水性粘結(jié)劑粘度高，對劑多種類型的電極材 料(包括LiCo〇2、LiMn2〇4和LWePO 4正極材料、碳負極材料及活性炭）都具有優(yōu)良的粘接性， 使用時不用外加增稠劑等各種添加劑，簡化工序，降低成本，另外，使用該粘結(jié)劑的裡離子 電池具有充放電容量高、內(nèi)阻小、電池極化小、壽命長等特點。
【具體實施方式】
[0007] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。
[000引 實施例1 一種裡離子電池納米水性粘結(jié)劑，其組分如下：純化水1250kg、丙締酸醋類化合物 7化g、氨氧化裡40kg、碳酸錠50kg、丙締臘類化合物250kg和促進劑溶液20000mU制備過程 中的保護氣為氮氣，所述促進劑溶液是由促進劑3300kg用水配制成20000mL的溶液而成。 [0009] 所述裡離子電池納米水性粘結(jié)劑的制備方法，步驟如下： 步驟一、向反應蓋內(nèi)加入純化水，反應蓋的電機啟動攬拌，電機轉(zhuǎn)速為45轉(zhuǎn)/秒； 步驟二、先向反應蓋內(nèi)加入丙締酸醋類化合物，再向反應蓋內(nèi)加入氨氧化裡，調(diào)節(jié)反應 蓋內(nèi)的PH值為10 ; 步驟立、向反應蓋內(nèi)加入碳酸錠； 步驟四、封閉反應蓋，通入氮氣，氮氣流量為2750L/hrs，反應四小時； 步驟五、在步驟四反應四小時后，設(shè)置反應蓋的導熱油油溫為95°C，開始對反應蓋進行 加熱，待反應蓋內(nèi)溫度達到70°C時，停止加熱，此時導熱油油溫約115°C ; 步驟六、W高位槽的形式向反應蓋內(nèi)加入丙締臘類化合物，同時調(diào)整氮氣吹氣方式，氮 氣吹向反應蓋內(nèi)的液面，且氮氣流量調(diào)整為15化/虹S，保持氮氣吹氣方式直至整個反應過 程結(jié)束； 步驟屯、第一次向反應蓋內(nèi)加促進劑溶液，加入量為2200mU此時導熱油油溫約為 lore,反應蓋蓋溫約為70°C ; 步驟八、在步驟屯完成后3. 5小時，第二次加促進劑溶液，加入量為250〇111以此時導熱 油油溫為60°C，反應蓋蓋溫為7rc ; 步驟九、在步驟屯完成后6. 5小時，第S次加促進劑溶液，加入量為200〇111以此時導熱 油油溫約為70°C，反應蓋蓋溫約為75°C ; 步驟十、在步驟屯完成后10小時，第四次加促進劑溶液，加入量為2000mU此時導熱油 油溫約為68°c，反應蓋蓋溫約為src ; 步驟十一、在步驟屯完成后12. 5小時，第五次加促進劑溶液，加入量為1900mU此時導 熱油油溫約為60°C，反應蓋蓋溫約為82°C ; 步驟十二、在步驟屯完成后15. 5小時，第六次加促進劑溶液，加入量為4800mU此時導 熱油油溫約為75°C，反應蓋蓋溫約為85°C ; 步驟十S、在步驟十二完成后1. 5小時，補加促進劑溶液，加入量為460〇111以此時導熱 油油溫為SrC，反應蓋蓋溫為83°C ; 步驟十四、繼續(xù)反應13小時后，抽真空1. 5小時，關(guān)機，即得裡離子電池納米水性粘結(jié) 劑。
[0010] 實施例2 一種裡離子電池納米水性粘結(jié)劑，其組分如下：純化水1000kg、丙締酸醋類化合物 60kg、氨氧化裡30kg、碳酸錠45kg、丙締臘類化合物220kg和促進劑溶液18500mU制備過程 中的保護氣為氮氣，所述促進劑溶液是由促進劑3300kg用水配制成18500mL的溶液而成。
[0011] 所述裡離子電池納米水性粘結(jié)劑的制備方法，步驟如下： 步驟一、向反應蓋內(nèi)加入純化水，反應蓋的電機啟動攬拌，電機轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/秒； 步驟二、先向反應蓋內(nèi)加入丙締酸醋類化合物，再向反應蓋內(nèi)加入氨氧化裡，調(diào)節(jié)反應 蓋內(nèi)的PH值為9.5 ; 步驟立、向反應蓋內(nèi)加入碳酸錠； 步驟四、封閉反應蓋，通入氮氣，氮氣流量為2600L/hrs，反應四小時； 步驟五、在步驟四反應四小時后，設(shè)置反應蓋的導熱油油溫為92°C，開始對反應蓋進行 加熱，待反應蓋內(nèi)溫度達到67°C時，停止加熱，此時導熱油油溫約108°C ; 步驟六、W高位槽的形式向反應蓋內(nèi)加入丙締臘類化合物，同時調(diào)整氮氣吹氣方式，氮 氣吹向反應蓋內(nèi)的液面，且氮氣流量調(diào)整為12化/虹S，保持氮氣吹氣方式直至整個反應過 程結(jié)束； 步驟屯、第一次向反應蓋內(nèi)加促進劑溶液，加入量為ISOOmU此時導熱油油溫約為 l〇〇°C，反應蓋蓋溫約為68°C ; 步驟八、在步驟屯完成后3小時，第二次加促進劑溶液，加入量為2100mU此時導熱油 油溫為59°C，反應蓋蓋溫為70°C ; 步驟九、在步驟屯完成后6小時，第S次加促進劑溶液，加入量為1950mU此時導熱油 油溫約為68°C，反應蓋蓋溫約為73°C ; 步驟十、在步驟屯完成后9. 5小時，第四次加促進劑溶液，加入量為195〇111以此時導熱 油油溫約為65°C，反應蓋蓋溫約為77°C ; 步驟十一、在步驟屯完成后12小時，第五次加促進劑溶液，加入量為ISOOmU此時導熱 油油溫約為59°C，反應蓋蓋溫約為78°C ; 步驟十二、在步驟屯完成后15小時，第六次加促進劑溶液，加入量為440〇111以此時導熱 油油溫約為72°C，反應蓋蓋溫約為src ; 步驟十S、在步驟十二完成后1小時，補加促進劑溶液，加入量為4500mU此時導熱油 油溫為80°C，反應蓋蓋溫為79°C ; 步驟十四、繼續(xù)反應11小時后，抽真空1小時，關(guān)機，即得裡離子電池納米水性粘結(jié)劑。 [001引實施例3 一種裡離子電池納米水性粘結(jié)劑，其組分如下：純化水1400kg、丙締酸醋類化合物 80kg、氨氧化裡50kg、碳酸錠50kg、丙締臘類化合物280kg和促進劑溶液21000 mU制備過程 中的保護氣為氮氣，所述促進劑溶液是由促進劑3300kg用水配制成21000mL的溶液而成。
[0013] 所述裡離子電池納米水性粘結(jié)劑的制備方法，步驟如下： 步驟一、向反應蓋內(nèi)加入純化水，反應蓋的電機啟動攬拌，電機轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/秒； 步驟二、先向反應蓋內(nèi)加入丙締酸醋類化合物，再向反應蓋內(nèi)加入氨氧化裡，調(diào)節(jié)反應 蓋內(nèi)的PH值為11 ; 步驟=、向反應蓋內(nèi)加入碳酸錠； 步驟四、封閉反應蓋，通入氮氣，氮氣流量為2900L/hrs，反應四小時； 步驟五、在步驟四反應四小時后，設(shè)置反應蓋的導熱油油溫為98°C，開始對反應蓋進行 加熱，待反應蓋內(nèi)溫度達到73°C時，停止加熱，此時導熱油油溫約i2rc ; 步驟六、W高位槽的形式向反應蓋內(nèi)加入丙締臘類化合物，同時調(diào)整氮氣吹氣方式，氮 氣吹向反應蓋內(nèi)的液面，且氮氣流量調(diào)整為18化/虹S，保持氮氣吹氣方式直至整個反應過 程結(jié)束； 步驟屯、第一次向反應蓋內(nèi)加促進劑溶液，加入量為2500mU此時導熱油油溫約為 102°C，反應蓋蓋溫約為73°C ; 步驟八、在步驟屯完成后4小時，第二次加促進劑溶液，加入量為2900mU此時導熱油 油溫為62°C，反應蓋蓋溫為73°C ; 步驟九、在步驟屯完成后8小時，第S次加促進劑溶液，加入量為2000mU此時導熱油 油溫約為73°C，反應蓋蓋溫約為76°C ; 步驟十、在步驟屯完成后11小時，第四次加促進劑溶液，加入量為2100mU此時導熱油 油溫約為74°C，反應蓋蓋溫約為85°C ; 步驟十一、在步驟屯完成后13小時，第五次加促進劑溶液，加入量為2000111以此時導熱 油油溫約為63°C，反應蓋蓋溫約為83°C ; 步驟十二、在步驟屯完成后16小時，第六次加促進劑溶液，加入量為530〇111以此時導熱 油油溫約為78°C，反應蓋蓋溫約為89°C ; 步驟十S、在步驟十二完成后2小時，補加促進劑溶液，加入量為4200mU此時導熱油 油溫為82°C，反應蓋蓋溫為84°C ; 步驟十四、繼續(xù)反應14小時后，抽真空2小時，關(guān)機，即得裡離子電池納米水性粘結(jié)劑。
[0014] 實施例4 一種裡離子電池納米水性粘結(jié)劑，其組分如下：純化水1300kg、丙締酸醋類化合物 80kg、氨氧化裡30kg、碳酸錠45kg、丙締臘類化合物230kg和促進劑溶液20500mU制備過程 中的保護氣為氮氣，所述促進劑溶液是由促進劑3300kg用水配制成20500mL的溶液而成。
[0015] 所述裡離子電池納米水性粘結(jié)劑的制備方法，步驟如下： 步驟一、向反應蓋內(nèi)加入純化水，反應蓋的電機啟動攬拌，電機轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/秒； 步驟二、先向反應蓋內(nèi)加入丙締酸醋類化合物，再向反應蓋內(nèi)加入氨氧化裡，調(diào)節(jié)反應 蓋內(nèi)的PH值為10 ; 步驟立、向反應蓋內(nèi)加入碳酸錠； 步驟四、封閉反應蓋，通入氮氣，氮氣流量為2700L/hrs，反應四小時； 步驟五、在步驟四反應四小時后，設(shè)置反應蓋的導熱油油溫為90°C，開始對反應蓋進行 加熱，待反應蓋內(nèi)溫度達到72°C時，停止加熱，此時導熱油油溫約118°C ; 步驟六、W高位槽的形式向反應蓋內(nèi)加入丙締臘類化合物，同時調(diào)整氮氣吹氣方式，氮 氣吹向反應蓋內(nèi)的液面，且氮氣流量調(diào)整為19化/虹S，保持氮氣吹氣方式直至整個反應過 程結(jié)束； 步驟屯、第一次向反應蓋內(nèi)加促進劑溶液，加入量為ISOOmU此時導熱油油溫約為 103°C，反應蓋蓋溫約為73°C ; 步驟八、在步驟屯完成后3小時，第二次加促進劑溶液，加入量為2700mU此時導熱油 油溫為58°C，反應蓋蓋溫為72°C ; 步驟九、在步驟屯完成后6小時，第S次加促進劑溶液，加入量為1900mU此時導熱油 油溫約為72°C，反應蓋蓋溫約為75°C ; 步驟十、在步驟屯完成后11小時，第四次加促進劑溶液，加入量為2100mU此時導熱油 油溫約為64°C，反應蓋蓋溫約為77°C ; 步驟十一、在步驟屯完成后12小時，第五次加促進劑溶液，加入量為ISOOmU此時導熱 油油溫約為59°C，反應蓋蓋溫約為82°C ; 步驟十二、在步驟屯完成后15小時，第六次加促進劑溶液，加入量為SOOOmU此時導熱 油油溫約為76°C，反應蓋蓋溫約為85°C ; 步驟十S、在步驟十二完成后1小時，補加促進劑溶液，加入量為5200mL，加入量視反 應蓋內(nèi)的反應情況而定，此時導熱油油溫為8〇°c，反應蓋蓋溫為src ; 步驟十四、繼續(xù)反應13小時后，抽真空2小時，關(guān)機，即得裡離子電池納米水性粘結(jié)劑。
[0016] 所述裡離子電池納米水性粘結(jié)劑成品的技術(shù)指標如下表 表一裡離子電沖細1賽皆M：扯姓表1l姑安丈皆未擊
上面對本專利的救住買施萬巧作J評細呪明，化是本專利開個限于上述實施方式，在 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可W在不脫離本專利宗旨的前提下作出各 種變化。
【主權(quán)項】
1. 一種鋰離子電池納米水性粘結(jié)劑，其特征在于，在2噸反應釜內(nèi)制備時組分如下： 純化水1000~1500kg、丙稀酸酯類化合物60~90kg、氫氧化鋰20~60kg、碳酸銨40~ 60kg、丙烯腈類化合物200~300kg和促進劑溶液17700~22900mL，制備過程中的保護氣 為氮氣。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池納米水性粘結(jié)劑，其特征在于，所述促進劑溶液 是由促進劑3300kg用水配制成17700~22900mL的溶液而成。3. -種如權(quán)利要求1-2任一所述的鋰離子電池納米水性粘結(jié)劑的制備方法，其特征在 于，步驟如下： 步驟一、向反應釜內(nèi)加入純化水，反應釜的電機啟動攪拌，電機轉(zhuǎn)速為40~50轉(zhuǎn)/秒； 步驟二、先向反應釜內(nèi)加入丙烯酸酯類化合物，再向反應釜內(nèi)加入氫氧化鋰，調(diào)節(jié)反應 釜內(nèi)的PH值為9~11 ; 步驟三、向反應釜內(nèi)加入碳酸銨； 步驟四、封閉反應釜，通入氮氣，氮氣流量為2500~3000L/hrs，反應四小時； 步驟五、在步驟四反應四小時后，設(shè)置反應釜的導熱油油溫為90~KKTC，開始對反 應釜進行加熱，待反應釜內(nèi)溫度達到65~75°C時，停止加熱，此時導熱油油溫約105~ 125〇C ； 步驟六、以高位槽的形式向反應釜內(nèi)加入丙烯腈類化合物，同時調(diào)整氮氣吹氣方式，氮 氣吹向反應釜內(nèi)的液面，且氮氣流量調(diào)整為100~200L/hrs，保持氮氣吹氣方式直至整個 反應過程結(jié)束； 步驟七、第一次向反應釜內(nèi)加促進劑溶液，加入量為1700~2700mL，此時導熱油油溫 約為97~105°C，反應釜釜溫約為65~75°C ; 步驟八、在步驟七完成后3~4小時，第二次加促進劑溶液，加入量為2000~3000mL， 此時導熱油油溫約為60°C，反應釜釜溫約為71°C ; 步驟九、在步驟七完成后6~8小時，第三次加促進劑溶液，加入量為1900~2100mL， 此時導熱油油溫約為67~75°C，反應釜釜溫約為71~78°C ; 步驟十、在步驟七完成后9~11小時，第四次加促進劑溶液，加入量為1900~2100mL， 此時導熱油油溫約為63~75°C，反應釜釜溫約為75~85°C ; 步驟十一、在步驟七完成后12~13小時，第五次加促進劑溶液，加入量為1800~ 2000mL，此時導熱油油溫約為56~65°C，反應釜釜溫約為77~85°C ; 步驟十二、在步驟七完成后15~16小時，第六次加促進劑溶液，加入量為4200~ 5500mL，此時導熱油油溫約為70~80°C，反應釜釜溫約為79~90°C ; 步驟十三、在步驟十二完成后1~2小時，補加促進劑溶液，加入量為4200~5600mL， 加入量視反應釜內(nèi)的反應情況而定，此時導熱油油溫為80~82°C，反應釜釜溫為79~ 85。。； 步驟十四、繼續(xù)反應11~15小時后，抽真空1~2小時，關(guān)機，即得鋰離子電池納米水 性粘結(jié)劑。
【文檔編號】H01M4/62GK105826565SQ201510549559
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年9月1日
【發(fā)明人】繆杏文
【申請人】福建泰格力鋰電池科技有限公司