CN101710623A - 解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法及锂二氧化锰软包装电池阴极材料 - Google Patents

解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法及锂二氧化锰软包装电池阴极材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法及锂二氧化锰软包装电池阴极材料。它是在锂二氧化锰电池电池阴极材料中加入占阴极重量的0.5～5％的丙烯酸交联树脂。由于本发明在现有的锂二氧化锰电池的阴极材料中加入了强吸水材料丙烯酸交联树脂，它能有效的吸附锂二氧化锰电池的阴极材料中存在微量的游离水或结构水，使得其中的水不释放出来与锂及电解液发生反应，产生气体产物，从而有效的解决了现有塑料膜软包装的电池内部有气体产生时，电池的尺寸会发生变化气胀的问题。同时在添加丙烯酸交联树脂后，电池的电性能并不发生改变，并提高了电池的贮存性能。

Description

解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法及锂二氧化锰软包装电池阴极材料
技术领域
本发明属于锂电池材料，具体涉及一种锂二氧化锰软包装电池阴极。
背景技术
锂二氧化锰软包装电池作为一种新结构的产品，已迅速得到市场的认可，这是一种以塑料膜包装取代金属外壳所实现的新型软包装锂电池。由于锂二氧化锰电池的阴极材料中可能存在微量的游离水或结构水，在存贮或使用过程中，这些水份会与锂及电解液发生反应，极易产生气体产物，对于金属外壳的电池，由于金属外壳机械强度较高，这种气体对电池体积一般不会产生影响。但对于这种塑料膜包装的电池来说，由于塑料膜没有机械强度，电池内部有气体产生时，电池的尺寸会发生变化，从而影响电池的使用，电池的性能也会下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法以及锂二氧化锰软包装电池阴极，从而解决上述问题。
实现本发明目的之一的的技术方案为：锂二氧化锰软包装电池阴极材料，它包括电解二氧化锰，乙炔黑，和聚四氟乙烯乳液，它还包括丙烯酸交联树脂，所述丙烯酸交联树脂的重量是阴极总重量的0.5～5％。
所述丙烯酸交联树脂为聚丙烯酸酰胺交联聚合物、交联聚丙烯酸钠、聚丙烯酸淀粉交联聚合物中的一种。
所述聚四氟乙烯乳液采用重量浓度为60％的聚四氟乙烯乳液。
实现本发明目的之二的的技术方案为：解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法，它是在锂二氧化锰电池电池阴极材料中加入占阴极重量的0.5～5％的丙烯酸交联树脂。
所述锂二氧化锰电池电池阴极包括电解二氧化锰，乙炔黑，和聚四氟乙烯乳液，它还包括丙烯酸交联树脂，所述丙烯酸交联树脂的重量占阴极重量的0.5～5％。
所述丙烯酸交联树脂为聚丙烯酸酰胺交联聚合物、交联聚丙烯酸钠、聚丙烯酸淀粉交联聚合物中的一种。
由于本发明在现有的锂二氧化锰电池的阴极材料中加入了强吸水材料丙烯酸交联树脂，它能有效的吸附锂二氧化锰电池的阴极材料中存在微量的游离水或结构水，使得其中的水不释放出来与锂及电解液发生反应，产生气体产物，从而有效的解决了现有塑料膜软包装的电池内部有气体产生时，电池的尺寸会发生变化气胀的问题。同时在添加丙烯酸交联树脂后，电池的电性能并不发生改变，并提高了电池的贮存性能。
具体实施方式
本发明在传统的锂亚硫酰氯电池即锂二氧化锰电池的阴极组成材料中加入0.1％-5％的强吸水性的树脂(如丙烯酸交联树脂)，可与电池中这些酸性物质中和，从而提高电池性能的稳定。
这种强吸水材料是一种丙烯酸交联树脂，包括聚丙烯酸酰胺交联聚合物、交联聚丙烯酸钠、聚丙烯酸淀粉交联聚合物等。
实施例1
用电解二氧化锰(EMD)∶乙炔黑∶聚四氟乙烯乳液(60％)∶聚丙烯酸酰胺交联聚合物＝84.5∶7∶8∶0.5的重量比例配料，混合均匀后加入水，压制成膜，并与铝网压合，做为电池的正极，并经充分干燥后，再用它制成软包装电池。
实施例2：
用电解二氧化锰(EMD)∶乙炔黑∶聚四氟乙烯乳液(60％)∶聚丙烯酸酰胺交联聚合物＝84∶7∶8∶1.0的比例配料，混合均匀后加入水，压制成膜，并与铝网压合，做为电池的正极，并经充分干燥后，再用它制成软包装电池。
实施例3：
用电解二氧化锰(EMD)∶乙炔黑∶聚四氟乙烯乳液(60％)∶交联聚丙烯酸钠＝83∶7∶8∶2的比例配料，混合均匀后加入水，压制成膜，并与铝网压合，做为电池的正极，并经充分干燥后，再用它制成软包装电池。
实施例4：
用电解二氧化锰(EMD)∶乙炔黑∶聚四氟乙烯乳液(60％)∶交联聚丙烯酸钠＝82∶7∶8∶3的比例配料，混合均匀后加入适量的水，压制成膜，并与铝网压合，做为电池的正极，并经充分干燥后，再用它制成软包装电池。
实施例5：
用电解二氧化锰(EMD)∶乙炔黑∶聚四氟乙烯乳液(60％)∶聚丙烯酸淀粉交联聚合物＝81∶7∶8∶4的比例配料，混合均匀后加入适量的水，压制成膜，并与铝网压合，做为电池的正极，并经充分干燥后，再用它制成软包装电池。
实施例6：
用电解二氧化锰(EMD)∶乙炔黑∶聚四氟乙烯乳液(60％)∶聚丙烯酸淀粉交联聚合物＝80∶7∶8∶5的比例配料，混合均匀后加入适量的水，压制成膜，并与铝网压合，做为电池的正极，并经充分干燥后，再用它制成软包装电池。
用本发明实例做的电池与原有的工艺生产的电池比较：电池的容量及负荷能力基本无差别(见表1)，在60度的环境下对电池进行加速老化三天，本发明实例做的电池的尺寸未发生变化，而原工艺生产的电池则明显出现鼓胀现象(见表2)。
表1
  例(1)   例(2)   例(3)   例4)   例(5)   例(6)
  100m放电容量(mAh) 750 745 748 755 753 745
  例(1)   例(2)   例(3)   例4)   例(5)   例(6)
  放电50％时的负荷电压(V) 2.67 2.65 2.67 2.67 2.65 2.66
表2
  例(1)   例(2)   例(3)   例(4)   例(5)   例(6)
  新电尺寸(厚度)(mm) 4.86 4.88 4.85 4.9 4.87 4.87
  60三天后尺寸(厚度)(mm) 5.45 4.88 4.85 4.9 4.87 4.87

Claims (8)

1.一种锂二氧化锰软包装电池阴极材料，它包括电解二氧化锰，乙炔黑，和聚四氟乙烯乳液，其特征在于它还包括丙烯酸交联树脂，所述丙烯酸交联树脂的重量占阴极材料重量的0.5～5％。
2.如权利要求1所述锂二氧化锰软包装电池阴极材料，其特征在于所述丙烯酸交联树脂为聚丙烯酸酰胺交联聚合物、交联聚丙烯酸钠、聚丙烯酸淀粉交联聚合物中的一种。
3.如权利要求1所述锂二氧化锰软包装电池阴极材料，其特征在于电解二氧化锰，乙炔黑，聚四氟乙烯乳液和丙烯酸交联树脂的重量百分比为：电解二氧化锰80～84.5％，乙炔黑7％，聚四氟乙烯乳液8％和聚丙烯酸酰胺0.5～5％四种物质的重量和为百分之百。
4.如权利要求1所述锂二氧化锰软包装电池阴极材料，其特征在于聚四氟乙烯乳液采用重量浓度为60％的聚四氟乙烯乳液。
5.解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法，它是在锂二氧化锰电池电池阴极材料中加入占阴极材料重量的0.5～5％的丙烯酸交联树脂。
6.如权利要求5所述解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法，其特征是所述锂二氧化锰电池电池阴极材料包括电解二氧化锰，乙炔黑，和聚四氟乙烯乳液，它还包括丙烯酸交联树脂，所述丙烯酸交联树脂的重量占阴极重量的0.5～5％。
7.如权利要求5或6所述解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法，其特征是所述丙烯酸交联树脂为聚丙烯酸酰胺交联聚合物、交联聚丙烯酸钠、聚丙烯酸淀粉交联聚合物中的一种。
8.如权利要求5或6所述解决锂二氧化锰软包装电池气胀的方法，其特征是电解二氧化锰，乙炔黑，聚四氟乙烯乳液和丙烯酸交联树脂的重量百分比为：电解二氧化锰80～84.5％，乙炔黑7％，聚四氟乙烯乳液8％和聚丙烯酸酰胺0.5～5％四种物质的重量和为百分之百。
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