[发明专利]一种改性聚偏二氟乙烯导电粘结剂的制备方法

说明书

本发明公开一种改性聚偏二氟乙烯新型导电粘结剂的制备方法。将1～5份双(2‑乙基己基)磷酸酯和10～15份聚偏二氟乙烯粘结剂加入到圆底烧瓶中，调节pH值，水浴20～35℃恒温分转速连续进行搅拌，第一转速为150～200r/min，搅拌2～6小时，第二转速为100～150r/min，搅拌2～4小时；升高水浴温度至35～45℃，加入N‑甲基吡咯烷酮进行第三次搅拌反应，搅拌反应时间2～8h，搅拌转速为150～200r/min，制得双(2‑乙基己基)磷酸酯改性的聚偏二氟乙烯粘结剂。采用本发明的方法制备的改性聚偏二氟乙烯新型导电粘结剂具有设备要求低，成本低，易操作等特点。

技术领域

本发明涉及锂离子电池导电粘结剂领域，具体涉及一种通过添加双(2-乙基己基)磷酸酯(P204)来改性聚偏二氟乙烯粘结剂的制备方法。

背景技术

锂离子电池具有高工作电压、高比容量、长循环寿命及优良的安全性能，主要应用在手机、电脑、数码和汽车等领域。锂离子主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组成，其中的正极片由活性物质、导电剂、粘结剂和集流体组成，而粘结剂用于将活性材料和导电剂与集流体粘合在一起。虽然含量较少，但粘结剂对锂离子电池的容量、循环寿命也有非常重要的影响。三元正极材料NCM具有比容量高、循环性能稳定、成本较低、安全性能较好等诸多优点，故而成为目前广泛应用的锂离子电池正极活性材料。(王斌,吴婷,刘恋,聂磊,张娜.镍钴锰体系锂离子电池粘结剂性能研究[J].电源技术,2019,43(01):45-47.)

聚偏二氟乙烯的特点是抗氧化还原能力强，热稳定性好，易于分散、具有良好的电化学稳定性和结合能力、良好的吸收电解质的能力，有利于锂迁移到活性物质表面，是锂离子电池应用最广泛的粘合剂。但聚偏二氟乙烯对离子和电子绝缘，且在电解液中易溶胀，使得活性物质从极片上剥落，造成锂离子电池的循环容量下降并存在较大的安全隐患；此外，聚偏二氟乙烯的结晶度会提高电子和质子的迁移电阻。(柴丽莉,张力,曲群婷,郑洪河.锂离子电池电极粘结剂的研究进展[J].化学通报,2013,76(04):299-306.)

发明内容

为了改善上述存在问题，本发明将使用双(2-乙基己基)磷酸酯(P204)来改性聚偏二氟乙烯粘结剂。双(2-乙基己基)磷酸酯(P204)价格低廉，改性成本低且应用工艺简便。本发明所制备的改性聚偏二氟乙烯粘结剂，具有设备要求低，成本低，易操作等特点。

为实现本发明的目的采用的技术方案如下：

1)原料质量份配比：

聚偏二氟乙烯 10～15份

N-甲基吡咯烷酮 75～90份

双(2-乙基己基)磷酸酯(P204) 1～5份

2)制备步骤：

将双(2-乙基己基)磷酸酯(P204)和聚偏二氟乙烯(PVDF)粘结剂按质量份数比加入到圆底烧瓶中，水浴20～35℃恒温分转速连续进行搅拌，第一转速为150～200r/min，搅拌2～6小时，第二转速为100～150r/min，搅拌2～4小时；

升高水浴温度至35～45℃，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)进行第三次搅拌反应，搅拌反应时间2～8h，搅拌转速为150～200r/min，制得双(2-乙基己基)磷酸酯(P204)改性的聚偏二氟乙烯粘结剂。

本发明具有如下有益之处：

用双(2-乙基己基)磷酸酯(P204)改性聚偏二氟乙烯粘结剂，可以降低成本，工艺简单，设备要求低，操作简单便捷。

用双(2-乙基己基)磷酸酯(P204)改性聚偏二氟乙烯粘结剂，可饮用与聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池和硬壳锂离子电池使用。

具体实施方式