[发明专利]水性聚氨酯粘结剂的制备方法及包括该粘结剂的锂离子电池正极浆料在审
申请号: | 201910339182.8 | 申请日: | 2019-04-25 |
公开(公告)号: | CN110144033A | 公开(公告)日: | 2019-08-20 |
发明(设计)人: | 高明昊;夏昕;李道聪;丁楚雄;王庆莉 | 申请(专利权)人: | 合肥国轩高科动力能源有限公司 |
主分类号: | C08G18/66 | 分类号: | C08G18/66;C08G18/12;C08G18/32;C08G18/40;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/48;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119 | 代理人: | 段晓微 |
地址: | 230000 安*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 粘结剂 水性聚氨酯 浆料 制备 锂离子电池正极 预聚体乳液 再升温 扣式锂离子电池 水性聚氨酯乳液 催化剂及溶剂 大分子二元醇 二元胺扩链剂 聚氨酯粘结剂 首次放电容量 小分子扩链剂 二异氰酸酯 侧链结构 高速分散 减压蒸馏 亲水单体 升温反应 脱水处理 循环性能 粘结性能 正极浆料 侧链型 非离子 柔顺性 锂离子 溶剂 出料 乳化 组装 | ||
1.一种水性聚氨酯粘结剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将大分子二元醇进行脱水处理;
S2、将大分子二元醇和二异氰酸酯混合,升温反应,然后降温,加入侧链型非离子亲水单体,再升温反应,然后降温,加入小分子扩链剂、催化剂及溶剂,再升温反应,最后降温、出料,得预聚体乳液;
S3、向预聚体乳液中加入水进行高速分散乳化,再加入二元胺扩链剂,减压蒸馏除去溶剂,即得具有侧链结构的水性聚氨酯乳液。
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯粘结剂的制备方法,其特征在于,S2中,将大分子二元醇和二异氰酸酯混合,升温至92~100℃反应2~3h,然后降温至30~60℃,加入侧链型非离子亲水单体,再升温至82~90℃反应1~2h,然后降温至30~60℃,加入小分子扩链剂、催化剂及溶剂,再升温至60~75℃反应3~4h,最后降温至40~50℃,出料,得预聚体乳液。
3.根据权利要求1或2所述的水性聚氨酯粘结剂的制备方法,其特征在于,所述大分子二元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇中的一种或一种以上;优选地,其数均分子量为2000~4000;优选聚己二酸新戊二醇酯二醇,数均分子量为2000;
优选地,所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或一种以上;优选异佛尔酮二异氰酸酯;
优选地,所述侧链型非离子亲水单体为三羟甲基丙烷-聚乙二醇单甲醚;优选地,其数均分子量为500~2000,优选1000;
优选地,所述扩链剂为1,4-丁二醇、一缩二乙二醇中的一种或其组合;优选1,4-丁二醇。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水性聚氨酯粘结剂的制备方法,其特征在于,所述大分子二元醇和二异氰酸酯的用量比为2:3~6:5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的水性聚氨酯粘结剂的制备方法,其特征在于,所述二元胺扩链剂为乙二胺。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述方法制备得到的水性聚氨酯粘结剂。
7.一种锂离子电池正极浆料,其特征在于,包括权利要求8的水性聚氨酯粘结剂。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池正极浆料,其特征在于,包括权利要求6的水性聚氨酯粘结剂质量占比为5~15%、磷酸铁锂质量占比为70~85%、导电剂质量占比为5~15%;优选地,水性聚氨酯粘结剂质量占比为10%、磷酸铁锂质量占比为80%、导电剂质量占比为10%。
9.根据权利要求7或8所述的锂离子电池正极浆料,其特征在于,所述磷酸铁锂为橄榄石结构的微米级磷酸铁锂粉;优选地,所述导电剂为导电炭黑。
10.一种包括权利要求6所述的水性聚氨酯粘结剂或权利要求7-9任一项所述的锂离子电池正极浆料的锂离子电池。
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