[发明专利]一种电池用粘合剂及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及到电池用粘合剂及其制备方法和用途，特别是涉及到使用一种新型的增稠剂制作镍氢电池或锂电池电极材料粘合剂的方法以及使用本发明粘合剂制成电极片组装成镍氢电池或锂电池。

电池用的粘合剂主要是将粉末状的电极材料粘结起来，因此，粘合剂的性能和组成成分影响着电池的电化学性能。目前，电池用的粘合剂大多是采用聚四氟乙烯乳液或聚丙烯酸酯乳液与增稠剂复配的方法，将粘度调整到合适值以满足使用的要求，增稠剂通常是羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、共聚的丙烯酸钠丙烯酰胺等如：昭58-102465、昭58-163157、昭58225563、昭60-74355、平3-112056、特开平8-264175、CN-1076313。它们的共同缺点在于增稠剂分子以游离的形式存在于粘合剂中，当电池进行电化学反应时，增稠剂分子会从粘合剂中析出进入电解液，影响了电池的电化学性能导致电池循环寿命的下降。

本发明的目的在于克服了已有技术中的缺点，合成了一种新型的增稠剂来制备粘合剂的方法。特别是采用化学共聚合的方法，在增稠剂的分子链上引入自交联单体。使用本专利发明的粘合剂制做电池的电极片，在电极的烘干过程中发生交联单体的自交联反应使粘合剂分子形成一个整体的网络，使该种粘合剂具有优良的韧性和粘结性，在碱性电解液或有机极性电解液中具有良好的稳定性。使用本发明的粘合剂制造的电极片可提高电池的电化学性能和电池循环寿命。

本发明的电池粘合剂包括一种新型的增稠剂的制备方法以及用它制备粘合剂，其中增稠剂的用量为0.5～3％，增稠剂中各组分的含量为：

丙烯酸(或α-甲基丙烯酸)80％～85％

丙烯酸酯(或α-甲基丙烯酸酯)5％～10％

异丙基丙烯酰胺1％～5％

自交联单体2～5％。其中丙烯酸酯包括：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯；自交联单体包括：邻苯二甲酸二乙烯酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯，本发明的百分比除非另有说明，均为重量百分比。粘合剂的制作：

本发明的电池用粘合剂包括一种新型的增稠剂的合成，以及用它增稠聚四氟乙烯乳液或聚丙烯酸酯乳液获得粘合剂的过程，其制备过程包括以下的步骤：1.增稠剂的制作：取丙烯酸(或α-甲基丙烯酸)80％～85％、丙烯  酸酯(或α-甲基丙烯酸酯)5％～10％、异丙基丙烯酰胺1％～5％  自交联单体2～5％。以过氧化苯甲酰为引发剂，85～95℃的条件  下，在120号汽油或石油醚中用悬浮聚合法共聚3～5小时，获  得粉末状的共聚物。2.将上述方法制备的共聚物溶入聚四氟乙烯或聚丙烯酸酯乳液  中，并加入5％～10％的氨水使体系的pH＝11～14，此时体系自动  增稠，搅拌均匀后获得粘度为800～1000厘泊的电池粘合剂。

用本发明的粘合剂制成电极片并组装成电池。

本发明的粘合剂可用于镍氢电池和锂电池。

应用本专利发明的粘合剂制作的电池克服了以往电池的缺点，取得了如下的发明效果：(1)提高了电极片的耐碱性或耐溶剂性；(2)提高了二次电池的充放电循环性。