[发明专利]一种水性耐水型阳极功能涂层粘结剂及其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种水性耐水型阳极功能涂层粘结剂及其制备方法及应用，该水性耐水型阳极功能涂层粘结剂按固体组分计：烯键式不饱和羧酸或酸酐中的一种或多种：10.0～80.0重量份；烯键式不饱和腈基类：0～70.0重量份；不饱和功能单体：0～30.0重量份；反应型不饱和表面活性剂：0～20.0重量份；引发剂：0.3～3.0重量份；中和剂：0～20.0重量份；多功能基团添加剂：0～40.0重量份，多功能基团添加剂为双元羟基化合物或多元羟基化合物或二元羧基化合物或多元羧基化合物中的一种或多种；反应助剂：0～3.0重量份，反应助剂采用路易氏酸硫酸或磺酸催化剂中的一种或多种。该阳极功能涂层可以显著改善锂电池负极的重现性。

技术领域

本发明属于锂电池及相关储电技术领域，具体涉及一种水性耐水型阳极功能涂层粘结剂及其制备方法及应用。

背景技术

随着锂电池及相关储电行业的飞速发展，尤其是动力电池在能源配置地位的提升，对锂电池细分领域提出了新的要求与挑战。作为关键的功能材料，粘结剂的使用量不大，但是对锂电池的综合性能起到了举足轻重的作用，包括循环稳定性、倍率性能、耐高温性能以及安全性等。为了显著提升电池的一致性，对阳极集流体进行功能性涂碳处理是当前行之有效的重要工艺。当前阳极功能涂层所采用的丙烯酸类粘结剂，尽管可以制备得到功能涂覆的阳极集流体，但往往存在耐水性较差的问题，对于当前的水性负极体系，涂碳涂层在使用过程中会被严重破坏，影响最终的应用效果。在阳极功能涂碳的细分领域，亟需一种优异的解决方案，更具体地说，是需要找到一种合适的水性溶液型粘结剂，解决功能涂碳层耐水性差的问题。

发明内容

发明目的：针对当前阳极功能涂层所面临的耐水性差、浆料制备工艺复杂和性能欠缺的问题，本发明的目的在于提供一种水性耐水型阳极功能涂层粘结剂及其制备方法及应用，本发明的水性功能粘结剂针对当前水性负极体系，应用于阳极功能涂层时，具有优良的耐水擦拭性能，同时保留丙烯酸类产品低电阻、高附着力等优点。阳极功能涂层可以显著改善锂电池负极的重现性，从而改善电池生产的一致性，减少锂电池应用时失效的概率，大大促进锂电池行业的发展应用。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种水性耐水型阳极功能涂层粘结剂，按固体组分，所述水性功能粘结剂由以下成分形成：

烯键式不饱和羧酸或酸酐中的一种或多种：10.0～80.0重量份；

烯键式不饱和腈基类： 0～70.0重量份；

不饱和功能单体：0～30.0重量份；

反应型不饱和表面活性剂：0～20.0重量份；

引发剂：0.3～3.0重量份；

中和剂：0～20.0重量份；

多功能基团添加剂：0～40.0重量份，所述多功能基团添加剂为双元羟基化合物或者多元羟基化合物或者二元羧基化合物或者多元羧基化合物中的一种或多种；

反应助剂：0～3.0重量份，所述反应助剂采用路易氏酸硫酸或磺酸催化剂中的一种或多种。

作为优选的方式，烯键式不饱和羧酸或酸酐为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸羧乙酯、富马酸、马来酸及其酸酐中的一种或多种。

作为优选的方式，烯键式不饱和腈基类为丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈中的一种或多种。

作为优选的方式，不饱和功能单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、乙二醇甲醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、乙烯基磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠中的一种或多种。