[发明专利]一种油性溶剂及其油性粘结料、电极浆料及其制备方法及电极片在审

专利信息
申请号: 202211725024.4 申请日: 2022-12-30
公开(公告)号: CN116102988A 公开(公告)日: 2023-05-12
发明(设计)人: 王城隆;许瑞 申请(专利权)人: 高点(深圳)科技有限公司;贵州高点科技有限公司
主分类号: C09J11/00 分类号: C09J11/00;H01M4/62;H01M4/131;C09J127/16;C09J127/18;C09J109/06
代理公司: 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 代理人: 潘俊达
地址: 518000 广东省深圳市南山区西丽*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 油性 溶剂 及其 粘结 电极 浆料 制备 方法
【说明书】:

本发明公开了一种油性溶剂及其油性粘结料、电极浆料及其制备方法及电极片,所述油性溶剂的红外光谱图具有以下特征峰:特征峰A:2950‑2970cmsupgt;‑1/supgt;、特征峰B:2840‑2950cmsupgt;‑1/supgt;、特征峰C:1640‑1730cmsupgt;‑1/supgt;、特征峰D:1200‑1230cmsupgt;‑1/supgt;、特征峰E:870‑890cmsupgt;‑1/supgt;、特征峰F:735‑784cmsupgt;‑1/supgt;。本发明通过提出一种油性溶剂来增强浆料体系的溶剂化作用,解决目前高碱性电极材料在浆料制作过程中易出现团聚或凝胶而导致无法涂布和极片制作的问题;利用本发明所述油性溶剂制备的油性粘结料可用于高碱性电极材料的浆料制备、极片制备及电池制造。

技术领域

本发明涉及电池技术领域,具体涉及一种油性溶剂及其油性粘结料、电极浆料及其制备方法及电极片。

背景技术

高碱性电极材料由于碱性较强(pH11.0),材料表面容易吸水,使用油性粘结剂在浆料制备过程中容易出现浆料凝胶现象,造成浆料无法进行涂布或预留涂布时间过短的问题。主要原因为现行使用的油性粘结料体系(PVDF-NMP体系)在碱性条件下,PVDF容易发生消除反应,在反应过程中由于脱去HF生成双键,促使PVDF分子链间发生交联反应形成凝胶。

为了抑制高碱性电极材料在浆料制备过程中易凝胶现象,在材料制造过程中采取了多种措施:

通过在高镍正极材料前驱体中引入锆源来制造碱性减小的高镍正极材料的方法(专利CN110212173A)。这种方法解决了高碱性的高镍正极材料浆料制作的问题,但锆源的加入会在一定程度上减少材料的容量,同时增加了材料的制造成本。

通过二次烧结在正极材料表面包覆含有锆元素的材料来减少材料表面的氢氧化锂和碳酸锂,达到降低正极材料的碱性和减弱吸水性的目的(专利CN110176583A)。这种通过包覆工艺抑制正极材料在浆料制作过程中的凝胶行为的方法增加了材料制造的工艺成本。

除此之外,在浆料调制过程中加入添加剂也能抑制浆料的凝胶化行为。中国专利CN106571468A公开了一种通过在制浆过程中加入混合添加剂防止高碱性电极材料凝胶化的方法。添加剂可分为分散型添加剂和酸性缓冲添加剂。其中分散性添加剂主要包括离子型、非离子型及两性型添加剂,酸性缓冲添加剂主要包括甲酸、乙酸或草酸等。添加剂的作用在于通过中和高碱性材料中多余的碱来增加材料的分散性,防止浆料制作过程中凝胶现象。但加入的酸性物质的质量难以确定,且酸性物质容易对浆料制作的器具或集流体等金属材料产生腐蚀,不利于电池的制作。

通过粘结剂复配也能够改善高碱性电极材料在浆料制作过程中的凝胶行为。中国专利CN106384816A公开了一种采用高强度粘接剂与耐碱性粘接剂相混合的复合粘接剂,改善高碱性电极材料在浆料凝胶化的方法。复合粘结剂中耐碱性粘接剂的组分需要根据正极材料的碱性强弱进行调整,加入量一般占粘接剂总量的20%-50%。因此此种方案不具备普适性。

鉴于目前高碱性电极材料在制作浆料过程中易凝胶化的缺陷,有必要提供一种普适性、低成本、高效率解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于:提供一种油性溶剂,以此溶剂制作的油性粘结料用于高碱性电极材料浆料制作时,能够有效阻止浆料团聚或凝胶化的问题,制作的高碱性电池材料的浆料具有良好的涂布等加工性能。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

本发明提供了一种油性溶剂,所述油性溶剂的红外光谱图有以下特征峰:特征峰A:2950-2970cm-1、特征峰B:2840-2950cm-1、特征峰C:1640-1730cm-1、特征峰D:1200-1230cm-1、特征峰E:870-890cm-1、特征峰F:735-784cm-1

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