[发明专利]一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法

说明书

本发明提供一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法，包括如下步骤：步骤A:按物质的量的比为6‑9:1‑4分别称量聚偏氟乙烯(PVDF)和一种水性粘结剂，放置烧杯中；步骤B:在真空或气氛环境保护下，将烧杯放置在磁力搅拌机上，加入转子搅拌5‑10分钟；步骤C:将搅拌均匀的复合粉末取出即可。采用该方法制备的复合型粘结剂，可以将正极材料与导电炭黑等导电剂更好粘结在一起，形成导电网络和离子穿梭通道，同时能稳定离子在正极材料中穿梭引起的体积膨胀和收缩，可以显著提高电池的充放电循环稳定性特性，电池循环过程中的库伦效率高达99％，从而满足储能充电系统对电池长寿命的要求。

技术领域

本发明涉及电池粘结剂技术领域，尤其涉及一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法。

背景技术

为了有效保护生态环境，可循环绿色能源的锂离子电池被广泛应用于3C电子产品、电动汽车和新能源存储等领域中。在制备锂离子电池过程中，粘结剂对电池性能的好坏起到关键作用，这成为锂离子电池的重要辅助材料之一。通常在制备电极浆料过程中加入正极/负极活性材料约5％～10％比例的粘结剂用于极片的制备。有了粘结剂的加入便可以保证极片中的关键活性物质的均匀分散以及极片的机械完整性，以便电池中锂离子和电子的传输。同时粘结剂还必须保持活性物质颗粒与集电器之间的粘附力，以便可以被有机电解质润湿。粘结剂需具有良好的加工性能并且不容易燃烧，不仅耐电解液腐蚀还应具有稳定的电化学性能。

随着时代的发展与进步，普通锂离子电池已经不能满足人们日常生活的基本需求，特别是储能充电系统电池要求采用大容量、长循环寿命、高功率密度、高工作电压、低自放电性能和环境友好等性能优异的锂离子电池。通过探索和开发新型粘结剂可以改善电池电化学性能。常规粘结剂虽然可以正常发挥电池的电化学性能，但是粘结剂会随着电化学反应的进行粘结强度降低，易在高温下分解导致副反应。因此常规的粘结剂制备方法制备出来的电池循环寿命差，而且首次放电比容量低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法，以解决长循环寿命下的电池粘结剂易分解不稳定以及电子导电率差等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤A、按物质的量比为6-9:1-4分别称量聚偏氟乙烯(PVDF)和一种水性粘结剂，放置到烧杯中；

步骤B、在真空或气氛环境保护下，将烧杯与空气中的水分隔绝，将所述烧杯放置在磁力搅拌机上，加入转子搅拌均匀得到复合粉；

步骤C、将搅拌均匀的所述复合粉末取出即得。

优选的，所述步骤A中水性粘结剂，采用聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、聚丙烯酰胺共二甲基氯化铵(AMAC)、联苯四甲酸二酐(BPDA)、双-[3-(乙烯氧基乙氧基)-2-羟丙基-]多硫化物(BVPS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸丁酯(PBA)、聚酰胺(PA)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈-丙烯酸甲酯(AMMA)、聚(丙烯酸叔丁酯-三乙氧基乙烯基硅烷)(TBATEVS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芘甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯腈(PAN)、环氧树脂、聚氨酯(PU)、PTFE、PMA、Nafion、PIB、PS、PVC中的任意一种。

优选的，所述步骤B中，搅拌的时间为5-10分钟，搅拌的温度为25℃。

优选的，所述步骤A中所述水性粘结剂为聚氧化乙烯(PEO)。

优选的，所述步骤A中所述水性粘结剂为聚丙烯酸(PAA)。采用上述技术方案所取得的技术效果为：