[发明专利]胶粘剂、它的制备方法及应用该胶粘剂制备的锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂二次电池负极极片的胶粘剂、它的制备方法及应用该胶粘剂制备的电池。

背景技术

锂离子电池是一种大容量、高功率、放电电压高的电池，其主要应用于小型设备上，特别是移动电话、手提电脑、便携式电动工具。锂离子电池一般是由电池盖板组件、电池壳体、电解液以及由正、负极极片和隔膜纸卷绕成的电池单元组成。其中正极活性物质均匀地涂在正极极片上，负极活性物质也相应地均匀地涂在负极极片上面。

近年来，锂离子电池的研究和开发取得了可喜的成绩，特别是负极性能的改善和电解质体系的开发都取得了很大成果，但锂离子电池的安全性能及电池容量提升等的研究显得相对滞后，已成为制约锂离子电池市场和应用领域拓展的瓶颈。这主要是由于极片中的胶粘剂在时间长了之后发生老化或者在刚开始制作极片的时候本身粘接力不够强，使得活性物质和集流体分开，刺穿隔膜纸，造成短路。

目前锂离子电池水性负极极片一般都是用SBR(天然橡胶加溶剂)丁苯橡胶)作为粘结剂的，迫切需要开发新的胶粘剂技术，以解决水性负极极片容易出现掉料，粘辊等问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的上述问题，提供一种易于涂布、克服裂纹、掉料现象、且能保持优异电学性能的胶粘剂、它的制备方法及应用该胶粘剂制备的电池。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种胶粘剂，含有合成丁苯橡胶、天然丁苯橡胶、大白油、抗氧化剂和溶剂。

按重量份计，合成丁苯橡胶16～20份，天然丁苯橡胶12～14份、大白油1.4～1.6份、抗氧化剂0.65～1.0份、溶剂95～110份。

所述合成丁苯橡胶是油酸丁苯橡胶，所述天然丁苯橡胶是松香丁苯橡胶。

所述抗氧化剂是2，6—二叔丁基对甲酚。

还包括增塑剂二甘醇二苯甲酸酯。

按重量份计，增塑剂1.9～2.1份。

上述胶粘剂的制作方法，包括如下步骤：

(4)对合成丁苯橡胶和天然丁苯橡胶分开单独进行塑炼，待合成丁苯橡胶和天然丁苯橡胶处于熔融状态后，再进行混炼，使其混合均匀；

(5)再加入称量的其它成份，使其混合均匀。

(6)步骤(2)所述的混合是在75～80℃的温度下搅拌5~6h制得。

一种锂离子电池，包括负极片，负极片上涂有负极活性物质，按重量份计，所述负极活性物质的浆料配比为：石墨FSN-1：导电剂SFG-6：胶粘剂：CMC：溶剂＝99～102：2～2.2：4～4.3：1～1.7：92～95，其中胶粘剂采用前述胶粘剂。

所述负极活性物质为：石墨FSN-1：导电剂SFG-6：胶粘剂：CMC：溶剂＝100：2.12：4.23：1.59：94。

采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：

虽然天然橡胶(如松香丁苯橡胶)的粘接性能最好，但天然橡胶的最大弱点是易于老化、成本高，分子链断开使强度下降，而合成丁苯橡胶(油酸丁苯橡胶)的分子链断开可产生交联。当天然丁苯橡胶和合成丁苯橡胶共存时，如受到氧化，虽部分分子链断开，但又发生了交联反应，所以对于整体来说，粘接性能并未受到实质性的影响。而且降低了生产成本。

当天然丁苯橡胶和合成丁苯橡胶(特别是松香丁苯橡胶和油酸丁苯橡胶)并用时，可促进胶粘剂和聚合物的相互溶解，由于丁苯橡胶分子间滑动小，所以通过本发明的适当配比，可控制快粘性，剥离力和持粘力，达到使用的满意效果。

结合下面将要详述的实施例，极片的最大拉力得到了较大的提高，极片的失重率得到了大幅的下降，显示出较好的粘结性能。同时根据循环放电容量曲线，显示出较好的电池循环特性。电池的整体性能得到了很大的改善。

综上所述，选择天然丁苯橡胶和合成丁苯橡胶合并使用，不仅提高了粘合剂的持粘性和耐老化行，而且降低了生产成本。

附图说明

图1是根据实验例一制成18650电池的1C循环放电容量曲线。

图2是根据实验例一制成的负极极片的拉升实验曲线。

图3是根据实验例一制成的负极极片失重率数据。

具体实施方式

实施例

胶粘剂的制作方法，包括如下步骤：

(1)将称量油酸丁苯橡胶和松香丁苯橡胶分开单独进行塑炼，待油酸丁苯橡胶和松香丁苯橡胶处于熔融状态后，再进行混炼，使其混合均匀；