[发明专利]锂离子电池水性粘合剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池水性粘合剂，由乳液及分散在乳液中的胶乳粒子组成，所述胶乳粒子是三层结构，内核由低玻璃化转变温度的聚合物组成，中间过渡层是由中等玻璃化转变温度的聚合物组成，外壳层由高玻璃化温度的聚合物组成，从内到外逐渐由软变硬；乳液的固含量为5～30%，内核聚合物、中间过渡层聚合物、外壳层聚合物的质量比为：（5～30）：（20～60）：（30～60）。本发明得到的锂离子电池水性粘合剂，其粘合剂以水为分散介质，解决了锂电池用粘合剂的环保问题；采用分别合成内核、过渡层、外壳的合成方法，制备出的粘合剂乳液的机械稳定性好，在分散过程中不会出现团聚等破乳现象；表面张力较低，大大提高分散效率以及成膜性。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池材料领域，主要涉及了一种锂离子电池用水性粘合剂及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展以及人民物质文化生活水平的提高，人们对可移动的二次电池的要求也越来越高。锂离子二次电池在很多方面能够满足人们对移动电源的使用要求，目前锂离子电池广泛应用于手机数码产品，航模玩具，电动车和汽车等领域。同时，由于锂离子电池符合国家节能减排和可持续发展的方针政策，因此，在新能源规划中，提倡在未来的10-15年里，大力发展锂离子电池。与此同时，随着我国经济发展的持续增长，人们对生活的环境关注度大为提高，因此，在发展任何项目的同时，必须保护我们生存的环境，在环境发展规划中，明确提出：“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，且在重点地区、重点行业推进挥发性有机物总量控制，全国排放总量下降10%以上，并加快产业结构调整，依法淘汰能耗、环保等不达标的产能。由此可见，即便是大力提倡的新能源项目，也必须不以牺牲环境保护为代价进行发展。

而在目前传统年的锂离子电池生成工艺过程中，特别是正极极片的制备过程中，还使用传统的溶剂型粘合剂，即在使用的过程中，需要大量的溶剂作为溶剂来溶解粘合剂，然后在制备过程中再将溶剂用加热的方式蒸发除去，由此不仅造成了极大的能源浪费，还将溶剂排放到大气之中（即使采用现状最好的回收装置，也很难达到100%的回收），对环境造成污染。因此，将粘合剂进行油改水，成了锂离子电池制造过程中的一个不可回避的课题。

目前，国内外研究人员对此做了大量的研究工作，CN01108511.8，CN01108524.X公开了一种粘合剂，但是改粘合剂在实际使用过程中，还存在以下缺点：需要低温烘烤，导致生成效率低，制备的极片脆，柔软性差，导致在电池制备过程中容易折断，并且在制作过程中易产生翘曲，导致电池容易形成废品，增大电池生产成本；CN201410731027.8，CN200910300150.3采用低极性聚合物作为核，高极性聚合物做壳合成出柔软性有改善的锂离子水性粘合剂，但是，由于在采用已有聚合物作为反应核，因此选择性和可设计性差，该产品也没有能够很好的改善锂离子电池制造过程中存在的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种具有稳定的结构、表面张力较低的锂离子电池水性粘合剂，第二个目的是提供锂离子电池水性粘合剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种锂离子电池水性粘合剂，其特征在于：由乳液及分散在乳液中的胶

乳粒子组成，所述胶乳粒子是三层结构，内核由低玻璃化转变温度的聚合物组成，中间过渡层是由中等玻璃化转变温度的聚合物组成，外壳层由高玻璃化温度的聚合物组成，从内到外逐渐由软变硬；乳液的固含量为5～30%，内核聚合物、中间过渡层聚合物、外壳层聚合物的质量比为：（5～30）：（20～60）：（30～60）。