[发明专利]用于制造经热处理的PVDF的方法

说明书

本发明涉及一种用于生产经热处理的偏二氟乙烯聚合物粒子的方法以及所述偏二氟乙烯聚合物粒子在电化学装置和过滤膜中的电极或隔膜中的用途，该经热处理的偏二氟乙烯聚合物粒子展现出优异的分散性和在非质子极性溶剂中的溶解性、改善的颜色并且较不易于聚集。该方法包括提供VDF基聚合物粒子的水性分散体、在搅拌下将其热处理以及将经热处理的聚合物粒子分离。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月22日提交的欧洲专利申请号18306544.0的优先权，出于所有目的将所述申请的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种用于生产经热处理的偏二氟乙烯聚合物粒子的方法以及所述偏二氟乙烯聚合物粒子在各种应用中的用途，该经热处理的偏二氟乙烯聚合物粒子展现出优异的分散性和在非质子极性溶剂中的溶解性、改善的颜色并且较不易于聚集。

背景技术

含氟聚合物由于其固有的耐化学性和良好的机械特性，在本领域中已知是用于各种应用和环境的优异材料。

特别地，含氟聚合物在本领域中已知适用于制造用于电化学装置的部件，诸如用于二次电池的电极或隔膜。

此外，含氟聚合物在本领域中已知适用于制造过滤膜。

通常，用于制造用于二次电池的电极或隔膜或者过滤膜的技术涉及使用有机溶剂(诸如N-甲基-2-吡咯烷酮)用于溶解含氟聚合物。

特别地，含氟聚合物适合在用于制造电极的方法中作为粘合剂，其中将所述含氟聚合物粘合剂溶解在有机溶剂诸如N-甲基-2-吡咯烷酮中，并且然后与电活性材料和所有其他合适的组分均质化以生产待施用至集流体的糊剂。

有机溶剂的作用典型地是溶解含氟聚合物以便将电活性材料粒子彼此粘合在一起并且在有机溶剂蒸发时将这些粒子粘合至集流体。

含氟聚合物粘合剂应该适当地将这些电活性材料粒子粘合在一起并且适当地将这些粒子粘合至集流体，以使得这些粒子在充电和放电循环期间可以化学地承受大体积膨胀和收缩。

特别地，偏二氟乙烯聚合物(尤其是具有高分子量的偏二氟乙烯聚合物)，考虑到它们对集流体的良好粘附特性而适合作为用于电极的粘合剂。

此外，具有高分子量的偏二氟乙烯聚合物适用于制造具有良好机械强度的过滤膜。

通常，选择相对于偏二氟乙烯聚合物具有足够溶解能力的“良好(good)”溶剂，并且必要时在加热下搅拌混合物以制备均匀溶液。然而，由于偏二氟乙烯聚合物粉末在搅拌期间倾向于聚集，溶剂渗透入聚集体中以完全溶解粉末以获得均匀溶液需要长时间。

这种趋势在具有更高分子量的偏二氟乙烯聚合物中更强，其需要更长的时间以溶解在有机溶剂(诸如NMP或丙酮)中，由此使生产率劣化。

已知的是，将偏二氟乙烯聚合物粒子于在某种程度上低于聚合物的熔融温度的温度下热处理，使得所述偏二氟乙烯聚合物粒子更容易溶解在给定的溶剂中。

EP 2495273,05/09/2012披露了用于生产经热处理的偏二氟乙烯聚合物粉末的方法，该方法包括将粉末在不低于125℃至低于聚合物的结晶熔融温度(Tm)的温度下热处理，目的是改善粉末在非质子极性溶剂(诸如NMP)中的分散性和溶解性。

本领域已知的合适的热处理设备包括例如炉(诸如静态、连续、间歇、对流)、流化床加热器等。

然而，热处理粉末状材料可能影响材料的颜色。