CN116891548A - 一种锂电池专用后交联水性粘合剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水性粘合剂技术领域,公开了一种锂电池专用后交联水性粘合剂及其制备方法与应用,以质量份计,包括如下原料:软单体10~80份、硬单体10~90份、功能性单体0.02~10份、乳化剂0.2~4份、专用交联剂0.02~4份、引发剂0.1~5份、pH调节剂1~30份、水200~900份。本发明粘合剂的合成与交联分为两步,先合成锂电池专用后交联水性粘合剂制作电芯,再添加专用交联剂,在后期电池化成使用过程中锂电池专用后交联水性粘合剂与专用交联剂进一步交联,可以将极片中的粘合剂以化学键的形式交联为一个整体。交联前粘合剂具有优良的柔韧性和对被粘物的浸润性,交联后强度大幅提升,极片更牢固,既不影响极片的加工,又能提高粘接力。
Description
技术领域
本发明涉及水性粘合剂技术领域,具体涉及一种锂电池专用后交联水性粘合剂及其制备方法与应用。
背景技术
新能源汽车和储能行业的飞速发展,对锂电池的能量密度和安全性有了更高的要求。这促使了三元材料以及硅基负极材料的诞生和推广,新材料对配套辅材粘合剂也有了更高的性能要求。目前锂电池水性粘合剂主要为乳液型(丁苯乳液、苯丙乳液)和溶液型(PAA)两类,。乳液型产品代表为SBR,溶液型代表为LA133/LA136D。虽然SBR有良好的柔韧性,利于极片的二次加工,但其粘接强度较低,尤其在硅基负极材料中运用时会出现严重的材料与集流体剥离现象。PAA类溶液型产品有较高的粘接强度,但是其胶膜硬脆的特点导致其极片的加工性能较差,限制了其胶用量。
目前,虽然有企业将PAA与SBR两类粘合剂搭配用于硅碳负极材料,但是其性能也只能满足硅含量较低(<10%)的材料,无法满足高硅材料的应用。中国专利CN110396154A公开了一种硅基负极用交联型水性粘合剂及其制备方法,此方法是在粘合剂合成时加入交联功能性单体实现分子链之间的交联;但是其交联度有限,并且会影响分子链在被粘物上的铺张性能,一定程度上会影响剥离力。
发明内容
本发明意在提供一种锂电池专用后交联水性粘合剂及其制备方法与应用,以解决现有技术中。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种锂电池专用后交联水性粘合剂,分子链上含有5~30wt%的氨基和羟基,在电池化成阶段能与专用交联剂发生加成反应,在电池中进行二次交联。
优选的,作为一种改进,一种锂电池专用后交联水性粘合剂,以质量份计,包括如下原料:软单体10~80份、硬单体10~90份、功能性单体0.02~10份、乳化剂0.2~4份、引发剂0.1~5份、pH调节剂1~30份、水200~900份。
优选的,作为一种改进,软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸异戊基酯、丙烯酸异辛基酯、丙烯酸异壬基酯、丙烯酸异癸基酯、丙烯酸十三基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、甲基丙烯酸十八酯中的至少一种。
优选的,作为一种改进,硬单体为(甲基)丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酰胺、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸笨酯、甲基丙烯酸异冰片酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺中的至少一种。
优选的,作为一种改进,功能性单体为1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟基丙烷三甲基丙烯酸酯、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、甲基丙烯酸烯丙酯、羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯基苯中的至少一种。
优选的,作为一种改进,乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、癸基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙烯基磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、烯丙基羟丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵中的至少一种。
优选的,作为一种改进,专用交联剂为2,6-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、2,2,4-三甲基己烷二异氰酸酯、二环己基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、呋喃二异氰酸酯中的至少一种,或其他含有多个异氰酸基的小分子以及聚合物;引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的至少一种;pH调节剂为氨水、乙二胺、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸锂、碳酸氢锂中的至少一种。
优选的,作为一种改进,一种锂电池专用后交联水性粘合剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、向反应装置中投入投入溶剂、乳化剂、部分水溶性单体,在40~60℃,搅拌至完全溶解;
步骤二、向反应装置中投入软单体和部分功能性单体,在40~60℃以下,搅拌至物料混合均匀;
步骤三、通入氮气,并将体系升温至60~85℃;
步骤四、将引发剂溶于纯水,充分搅拌,配制成质量分数为1%~30%的水溶液;而后向反应装置中投入引发剂水溶液,并保持恒温搅拌,反应5~120min;
步骤五、滴加硬单体和部分功能性单体,并同时持续反应1~8h,自滴加开始后每1~4h补加一次引发剂;滴加完成后,继续反应3~12h;
步骤六、冷却后,用滤网过滤出料,加入pH调节剂,调节pH至7~8,即得。
优选的,作为一种改进,一种锂电池专用后交联水性粘合剂在制备锂离子电池粘合剂中的应用。
优选的,作为一种改进,在锂离子电池注液过程中加入专用交联剂,专用交联剂的用量与电池容量比为0.006g/1000mAh~0.03g/1000mAh,专用交联剂与锂电池专用后交联水性粘合剂发生加成反应,形成网状结构。
本方案的原理及优点是:实际应用时,本技术方案中,粘合剂的合成与交联分为两步,先合成锂电池专用后交联水性粘合剂制作电芯,再添加专用交联剂,在后期电池化成使用过程中与专用交联剂进一步交联,可以将极片中的粘合剂以化学键的形式交联为一个整体。交联前粘合剂具有优良的柔韧性和对被粘物的浸润性,交联后强度大幅提升,极片更牢固,既不影响极片的加工,又能提高粘接力。在技术研发过程中,粘合剂的交联方式以及相关基团含量的优化是本技术方案的一大难点,通过筛选,利用异氰酸酯类专用交联剂中的异氰酸基与锂电池专用后交联水性粘合剂中的氨基和羟基发生加成反应,达到进一步交联的效果。因此,本技术方案相较于现有技术具备如下优势:
1、本技术方案可提高锂电池负极极片的柔韧性,增强其加工性能,解决卷绕开裂脱粘等问题。
2、本技术方案热压化成后,该粘合剂胶粒之间相互交联形成网状结构,将被粘物固定,使得整个极片结构更稳定,能够提高锂电池负极材料与铜箔的剥离力及其内聚力。
3、本技术方案解决了硅碳负极材料在应用过程中膨胀出现与铜箔脱粘的问题,对负极材料在反复脱嵌锂离子过程中起到一定保护作用,改善结构破坏现象,延长电池寿命,提高电池性能。
4、本技术方案中粘合剂后交联后,其电解液溶胀度大大降低,将降低对极片孔隙率的影响,利于锂离子的迁移,使得电池内阻明显降低。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明,但本发明的实施方式不限于此。若未特别指明,下述实施方式所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段;所用的实验方法均为常规方法;所用的材料、试剂等,均可从商业途径得到。
方案总述:
一种锂电池专用后交联水性粘合剂,分子链上含有5~30wt%的氨基和羟基,在电池化成阶段能与专用交联剂发生加成反应,在电池中进行二次交联;以质量份计,包括如下原料:软单体10~80份、硬单体10~90份、功能性单体0.02~10份、乳化剂0.2~4份、引发剂0.1~5份、pH调节剂1~30份、水200~900份,粘合剂固含量为10~30%。
其中,软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸异戊基酯、丙烯酸异辛基酯、丙烯酸异壬基酯、丙烯酸异癸基酯、丙烯酸十三基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、甲基丙烯酸十八酯中的至少一种。
硬单体为(甲基)丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酰胺、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸笨酯、甲基丙烯酸异冰片酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺中的至少一种。
功能性单体为1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟基丙烷三甲基丙烯酸酯、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、甲基丙烯酸烯丙酯、羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯基苯中的至少一种。
乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、癸基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙烯基磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、烯丙基羟丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵中的至少一种。
专用交联剂为2,6-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、2,2,4-三甲基己烷二异氰酸酯、二环己基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、呋喃二异氰酸酯中的至少一种,或其他含有多个异氰酸基的小分子以及聚合物。
引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的至少一种。
pH调节剂为氨水、乙二胺、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸锂、碳酸氢锂中的至少一种。
一种锂电池专用后交联水性粘合剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、向反应装置中投入200~900份水、0.2~4份乳化剂,在40~60℃,搅拌至完全溶解;
步骤二、向反应装置中投入10~80份软单体和0.02~10份功能性单体,在40~60℃以下,搅拌至物料混合均匀;
步骤三、同时通入高纯氮气0.5~1.5h,并将体系升温至60~85℃;
步骤四、将引发剂溶于去离子水,充分搅拌,配制成质量分数为1%~30%的水溶液;而后向反应装置中投入1~10份引发剂水溶液,并保持恒温搅拌,反应5~120min;
步骤五、滴加10~90份硬单体,并同时持续反应1~8h,自滴加开始后每1~4h补加1~10份引发剂水溶液;滴加完成后,继续反应3~12h;
步骤六、冷却后,用滤网过滤出料,加入pH调节剂,调节pH至7~8,得到锂电池专用后交联水性粘合剂;
步骤七、在由锂电池专用后交联水性粘合剂制作的锂离子电池注液过程中加入专用交联剂,专用交联剂的用量与电池容量比为0.006g/1000mAh~0.03g/1000mAh,;专用交联剂随着电解液浸入锂电池专用后交联水性粘合剂,并被羟基、氨基捕捉发生加成反应,锂电池专用后交联水性粘合剂分子链交联形成网状结构。
实施例1
一种锂电池专用后交联水性粘合剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、向反应装置中投入400份纯水,2份十二烷基硫酸钠,2.5份丙烯酸,加热至40℃并搅拌至完全溶解。
步骤二、向反应装置中投入37份丙烯酸正丁酯、10份丙烯酸羟丙酯、0.5份二乙烯基苯;继续搅拌至物料混合均匀。
步骤三、同时通入高纯氮气1h,并将体系温度升至75℃。
步骤四、将2份过硫酸铵溶于8份纯水中,得到过硫酸铵溶液,取其2份过硫酸铵溶液加入反应装置,并保持恒温搅拌,反应120min。
步骤五、补加入2g过硫酸铵溶液,将10份羟乙基丙烯酰胺、20份丙烯腈、10份丙烯酸、10份甲基丙烯酸甲酯混合完全,以滴加方式加入反应装置,持续6h。滴加开始后每2h取上述过硫酸铵溶液2份加入反应体系,直到滴加完毕。滴加完毕后,继续保持反应8h。
步骤六、反应完毕后将体系冷却到常温,加入氢氧化钠溶液,调节pH至7,得到锂电池专用后交联水性粘合剂。
实施例2
本实施例与实施例1的区别之处在于:本实施例中在实施例1配比基础上将丙烯酸正丁酯降至27份,丙烯酸羟丙酯增至20份,其余单体和工艺一致。
实施例3
本实施例与实施例1的区别之处在于:本实施例中在实施例1配比基础上将丙烯酸正丁酯使用丙烯酸异辛酯替代,其余单体和工艺一致。
实施例4
本实施例与实施例1的区别之处在于:本实施例中在实施例1配比基础上将功能性单体羟乙基丙烯酰胺增至15份,硬单体甲基丙烯酸甲酯降至5份,其余单体和工艺一致。
对比例1
本对比例与实施例1的区别之处在于:本对比例中在实施例1配比基础上将功能性单体二乙烯基苯增至2.5份,其余单体和工艺一致。
对比例2
本对比例以SBR-3001作为粘合剂。
对比例3
本对比例以PAA-LA136D作为粘合剂。
实验例
对上述各实施例及对比例的粘合剂进行性能测试,具体的:将各实施例制备的锂离子电池用粘合剂及对比例所述的锂离子电池用粘合剂倒入特氟龙材质的模具内,在40度条件下烘烤8小时,再在85度条件下烘干胶膜,所得胶膜厚度为500~2000um,并将胶膜裁剪成1*3cm的试样用于测试。浸泡电解液(实施例加入专用交联剂),测试指标包括溶胀度、强度、伸长率,各指标的测试方法如下:
1.溶胀度的测试方法为:
使用分析天平称量记录试样原始质量,然后将试样浸泡于20~30ml电解液(实施例加入2g专用交联剂)中,并密封存放于70度烘箱内,电解液组成为碳酸乙烯酯:碳酸甲乙酯:碳酸二乙酯质量比=3:5:2,分别浸泡24h、72h、120h、240h时取出试样,用无尘纸擦拭表面电解液并用分析天平称量记录试样浸泡电解液后的重量。溶胀度等于试样浸泡电解后的质量增加值除以试样原始质量。
2.强度、伸长率的测试方法分别为:
用拉力机以50mm/min的速度拉伸上述原始试样和浸泡上述电解液(实施例加入2g专用交联剂)后的试样,直到试样发生断裂,同时记录位移和作用力。胶膜伸长率等于断裂时的位移除以试样长度,胶膜强度=断裂时的作用力/截面面积。
每组进行三次重复试验,取平均值,测试结果如表1所示。
表1
通过上表可知,采用本发明配比及方法制备的锂离子电池用粘合剂具有与SBR相当或更优异的柔韧性,并且有更好的电解液亲和性。在注液交联后,胶膜具有比PAA更高的强度,并且部分电解液被释放,电导率提高。实施例2、实施例4与实施例1对比可知,增加含有羟基和氨基的单体用量,在一定程度上可以提高纯胶膜强度,降低断裂伸长率和电解液溶胀度。实施例3与实施例1对比可知,降低粘合剂Tg,在一定程度上可以增加柔性,但会损失一些强度。对比例1与实施例1对比可知,合成时提高交联度会使胶膜强度提高,但是柔性会大大降低。
应用例
将实施例1~4制得的锂离子电池用粘合剂及对比例1~3所述的锂离子电池用粘合剂搭配相同质量分数的同种硅基负极材料和其他辅材(粘合剂用量2.0%),制作出负极极片,并对比其柔韧性、内聚力和剥离力。再将上述所制得负极极片搭配相同正极极片和隔膜制作出锂电池(容量为1000mAh);其中实施例中所制粘合剂制作的锂电池同时加入专用交联剂(0.006g/1000mAh)。将锂电池进行高温(60~80℃)化成,进行充放电测试,具体方法如下,具体结果如表2所示。
1.负极极片的制作
将实施例1~4制得的锂离子电池用粘合剂及对比例1~3所述的锂离子电池用粘合剂分别与导电炭黑、硅基负极材料、CMC分别按照3:10:86:1的质量比混合,并加入一定量的去离子水,用剪力分散机分散3h,配成固含量为45wt%的负极材料。将分散好的负极材料使用涂布机均匀涂覆于铜箔上,经过烘箱干燥得到厚度为100~150um的单面负极极片;然后采用相同的方法进行第二面涂覆,得到双面负极极片;再用辊压机辊压,最后放置于真空干燥箱中,在80℃下烘10h。
2.柔韧性测试采用卷针法:
将冷压后的上述负极极片绕过1.2mm的卷针,绕过卷针部分用力对齐,然后用显微镜对准弯折的尖头部位放大100倍,观察裂纹的数量。
3.剥离力测试:
将上述单面负极极片裁剪为20*100mm的试样,使用90度剥离强度试验机进行测试。
将宽为20mm的双面胶带贴附于90度剥离强度试验机上相应的基板上,然后将试样的铜箔面贴附于双面胶带上,使其边缘完全重合,将宽为20mm的测试透明胶带贴附于极片的负极材料表面,长度超出试样100mm,最后用压辊压实。将超出的透明剂胶带固定于90度剥离强度试验机的夹具上,并使透明胶带与试样形成90°夹角。启动90度剥离强度试验机,以50mm/min的速度拉伸试样,记录稳定后的平均拉力值,即得到极片内聚力。
将宽为20mm的双面胶带贴附于90度剥离强度试验机上相应的基板上,然后将试样的负极材料面贴附于双面胶带上,使其边缘完全重合,将宽为20mm的测试透明胶带贴附于极片的铜箔面,长度超出试样100mm,最后用压辊压实。将超出的透明剂胶带固定于90度剥离强度试验机的夹具上,并使透明胶带与试样形成90°夹角。启动90度剥离强度试验机,以50mm/min的速度拉伸试样,记录稳定后的平均拉力值,即得到极片附着力。
4.锂离子电池的制作
将正极粘合剂(PVDF)5份和LiCoO2及导电剂95份,充分搅拌均匀浆料,采用与负极极片相同的方式涂覆于洁净的铝箔上,烘干压实,得到正极极片。
裁切好正极极片和上述负极极片,焊接上极耳,在100℃真空条件下干燥24h,将正极和负极隔着电池隔膜,根据需要将其卷绕、折叠等放入电池容器,向电池容器注入电解液,其中实施例中所制粘合剂制作的锂电池同时加入专用交联剂(0.006g/1000mAh),进行封口,即得锂离子电池。
5.电池内阻和充放电循环测试
将制作的锂离子电池在25℃的环境下静置24小时,然后使用热压夹具化成柜进行高温(80℃)化成、老化。其后,在25℃进行如下的充放电的操作:以1C的充电倍率以恒电压恒电流(CC-CV)方式充电至4.2V(断流条件:0.02C),以1C的放电倍率以恒电流(CC)方式放电至3.0V,测定初始容量C0和电池内阻。
进而,在25℃环境下重复同样的充放电的操作,测定500个循环后的容量C1。然后,算出容量保持率ΔC=(C1/C0)×100(%)。该容量保持率的值越高,表示放电容量的下降越少,循环特性越优异。
将循环500周后的电池拆解,观察负极极片上活性材料的附着与剥离情况。
表2
通过上表可知,采用本发明配比及方法制备的锂离子电池用粘合剂制得的硅基负极极片拥有更优的柔韧性和粘接力,卷绕不易开裂掉粉。实施例1-4中的粘合剂生产的锂离子电池内阻更小,负极材料不易膨胀脱落,循环寿命更长。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种锂电池专用后交联水性粘合剂,其特征在于:分子链上含有5~30wt%的氨基和羟基,在电池化成阶段能与专用交联剂发生加成反应,在电池中进行二次交联。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池专用后交联水性粘合剂,其特征在于:以质量份计,包括如下原料:软单体10~80份、硬单体10~90份、功能性单体0.02~10份、乳化剂0.2~4份、引发剂0.1~5份、pH调节剂1~30份、去离子水200~900份。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池专用后交联水性粘合剂,其特征在于:所述软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸异戊基酯、丙烯酸异辛基酯、丙烯酸异壬基酯、丙烯酸异癸基酯、丙烯酸十三基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、甲基丙烯酸十八酯中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种锂电池专用后交联水性粘合剂,其特征在于:所述硬单体为(甲基)丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酰胺、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸笨酯、甲基丙烯酸异冰片酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的一种锂电池专用后交联水性粘合剂,其特征在于:所述功能性单体为1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟基丙烷三甲基丙烯酸酯、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、甲基丙烯酸烯丙酯、羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯基苯中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的一种锂电池专用后交联水性粘合剂,其特征在于:所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、癸基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙烯基磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、烯丙基羟丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池专用后交联水性粘合剂,其特征在于:所述专用交联剂为2,6-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、2,2,4-三甲基己烷二异氰酸酯、二环己基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、呋喃二异氰酸酯中的至少一种,或其他含有异氰酸基的小分子以及聚合物;引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的至少一种;pH调节剂为氨水、乙二胺、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸锂、碳酸氢锂中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的一种锂电池专用后交联水性粘合剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、向反应装置中投入溶剂、乳化剂、部分水溶性单体,在40~60℃,搅拌至完全溶解;
步骤二、向反应装置中投入软单体和部分功能性单体,在40~60℃以下,搅拌至物料混合均匀;
步骤三、通入氮气,并将体系升温至60~85℃;
步骤四、将引发剂溶于纯水,充分搅拌,配制成质量分数为1%~30%的水溶液;而后向反应装置中投入引发剂水溶液,并保持恒温搅拌,反应5~120min;
步骤五、滴加硬单体和部分功能性单体,并同时持续反应1~8h,自滴加开始后每1~4h补加一次引发剂;滴加完成后,继续反应3~12h;
步骤六、冷却后,用滤网过滤出料,加入pH调节剂,调节pH至7~8,即得。
9.根据权利要求1-7所述的一种锂电池专用后交联水性粘合剂在制备锂离子电池粘合剂中的应用。
10.根据权利要求9所述的一种锂电池专用后交联水性粘合剂在制备锂离子电池粘合剂中的应用,其特征在于:在锂离子电池注液过程中加入专用交联剂,专用交联剂的用量与电池容量比为0.006g/1000mAh~0.03g/1000mAh,专用交联剂能与锂电池专用后交联水性粘合剂发生加成反应,形成网状结构。
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