一种石墨负极极片水性粘接剂及其制备方法与流程

本发明涉及石墨负极粘接剂，具体的说，是一种石墨负极极片水性粘接剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前对于石墨负极的粘接剂来说，传统粘接剂（cmc:sbr），主要以成本高、需要专业技术人员配比，批次很难达到配比统一，粘附力差、容易掉粉，分散时间过长，耗时长、耗能高等诸多缺点，生产使用过程中现场操作很容易出错，在水体中粘度太大难以分散，且主体带刚性强、粘附性差，容易鼓包、开裂，能量发挥密度差，导致首效率低、循环稳定性差等诸多缺点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种石墨负极极片水性粘接剂及其制备方法，以实现在不添加任何助剂的基础上，易分散，粘附性强的目的。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

3、一种石墨负极极片水性粘接剂，包括：

4、作为单体的丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯；

5、以及聚氨酯交联剂，所述聚氨酯交联剂用于增加胶膜柔性和弹性；

6、采用单体聚合进行制备。

7、作为优选的，所述聚氨酯交联剂采用以下方式进行制备：

8、在无氧状态下将反应釜内的六亚甲基二异氰酸酯加热至60℃；

9、在搅拌状态下，向反应釜内加入聚乙二醇辛基苯基醚，加热反应结束后，制得聚氨酯预聚体；

10、向聚氨酯预聚体中加入封端剂，反应后冷却至室温，即得所述聚氨酯交联剂。

11、进一步的，所述封端剂为丙烯酸羟乙酯。

12、更进一步的，按重量份计，所述单体包括所述丙烯酸8~12份、所述丙烯腈7~15份、所述丙烯酰胺15~20份、所述丙烯酸丁酯10~15份、所述n-羟甲基丙烯酰胺1~2份、所述甲基丙烯酸甲酯20~25份；所述聚氨酯交联剂2~3。

13、另外，一种石墨负极极片水性粘接剂制备方法，包括以下步骤：

14、a.将纯水和阴非离子乳化剂加入到反应釜中，搅拌起泡后加入所述单体，搅拌后制得预乳液；

15、b.在反应釜中加入纯水，将所述预乳液的五分之一加入到反应釜内，同时加入所述聚氨酯交联剂，在常温下搅拌后升温反应，升温完成后加入引发剂，反应结束后制得种子乳液；

16、c.将剩余五分之四的所述预乳液滴加至所述种子乳液中，滴加完成后，间隔一段时间滴入引发剂，反应结束后，调节ph至6-7，得到粘接剂成品。

17、更进一步的，在步骤c中，所述预乳液用4小时匀速滴加至所述种子乳液中，并且间隔10分钟后，滴入所述引发剂。

18、本发明在使用的过程中，具有以下有益效果：

19、不添加任何助剂，使用方便，在水体中极容易分散、粘附性强，完全避免鼓包、开裂，首效率低、能量发挥密度差、循环稳定性差等诸多缺点。

20、通过本发明的自由基乳液聚合可达到优异的粘接性能，机械稳定性优异，可应用于球磨；具有良好的储存性和稳定性，辊压后胶带剥离试验中剥离后极片不漏箔，具有优良的循环性，低温特性。

21、并且，在采用本申请的聚氨酯交联剂后，能够有效的避免因为石墨比表面积大，粘接剂无法将石墨完全覆盖而造成掉粉的情况。本申请的粘接剂在使用了聚氨酯交联剂后，能够有效的增加粘接剂胶膜的柔性，使其弹性更大，使用量更高。避免了胶膜无法将石墨完全包裹，造成粘接剂表面离子通道减少，石墨发生掉粉。而且，本申请的粘接剂在将石墨完全包裹后，与铜箔的接触良好，粘结性能稳定。

技术特征：

1.一种石墨负极极片水性粘接剂，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种石墨负极极片水性粘接剂，其特征在于，所述聚氨酯交联剂采用以下方式进行制备：

3.根据权利要求2所述的一种石墨负极极片水性粘接剂，其特征在于，所述封端剂为丙烯酸羟乙酯。

4.根据权利要求1所述的一种石墨负极极片水性粘接剂，其特征在于，按重量份计，所述单体包括所述丙烯酸8~12份、所述丙烯腈7~15份、所述丙烯酰胺15~20份、所述丙烯酸丁酯10~15份、所述n-羟甲基丙烯酰胺1~2份、所述甲基丙烯酸甲酯20~25份；所述聚氨酯交联剂2~3。

5.一种权利要求1至4任意一项所述的一种石墨负极极片水性粘接剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种石墨负极极片水性粘接剂制备方法，其特征在于，在步骤c中，所述预乳液用4小时匀速滴加至所述种子乳液中，并且间隔10分钟后，滴入所述引发剂。

技术总结本发明公开了一种石墨负极极片水性粘接剂及其制备方法，涉及石墨负极粘接剂技术领域。本发明包括一种石墨负极极片水性粘接剂，包括：作为单体的丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、N‑羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯；以及聚氨酯交联剂，所述聚氨酯交联剂用于增加胶膜柔性和弹性；采用单体聚合进行制备，及其制备方法；以实现在不添加任何助剂的基础上，易分散，粘附性强的目的。技术研发人员：杨建,杨文佳,李雨轩受保护的技术使用者：四川宏扬高分子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15