CN1077910C - 一种自增稠粘合剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自增稠粘合剂，其中含有丙烯酸或α-甲基丙烯酸80%～90%、丙烯酸酯或α-甲基丙烯酸酯5%～10%、异丙基丙烯酰胺1%～5%、自交联单体0.5～2%、碱1%～5%。使用本发明的自增稠粘合剂用于制作镍氢电池的烧结式正极时取得如下的发明效果：(1)提高了镍氢电池正极的成片率1%～2%；(2)降低了镍氢电池正极片的成本5%～10%；(3)粘度可在5×102～2×103范围内调整。

Description

一种自增稠粘合剂的制备方法
本发明涉及到一种自增稠粘合剂的制备方法，以及将它作为镍氢电池材料的粘合剂，用于制作镍氢电池正极片。
粘合剂在镍氢电池中的作用是将镍粉粘结在一起，通过成形工艺过程制成予烧结的正极片。所以，粘合剂的性能直接影响到正极片的质量和正极的成片率，从而影响了镍氢电池的性能。目前，在镍氢电池中使用的正极粘合剂通常是羧甲基纤维素钠(CN1076313A)。它的最大缺点是价格昂贵，可调整的粘度范围小，不利于生产工艺的要求，正极的成片率仅有95％。本专利发明的自增稠粘合剂具有良好的粘结性和韧性、粘度的调整范围大、制作镍氢电池正极时成片率达到97％的。使用该种正极制作的镍氢电池具有良好充放电效率和充放电循环性。
本发明包括一种新型的正极粘合剂的制备方法，以及使用该粘合剂与镍粉均匀混合制成粉浆，经拉浆工艺将粉浆涂覆在基板镍网的两侧，然后在700～900℃烧结20～30分钟获得具有微孔结构、高比表面积的正极片。其中粘合剂的用量为1％～6％。粘合剂的组分和含量如下：
丙烯酸(或α-甲基丙烯酸)80～90％，
丙烯酸酯(或α-甲基丙烯酸酯)5～10％，
异丙基丙烯酰胺1～5％，
自交联单体0.5～2％，碱1～5％，
以上各组分重量百分比之和应为100％，
其中丙烯酸酯包括：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯；自交联单体包括：邻苯二甲酸二乙烯酯、邻苯二甲酸二丙烯酯；碱包括：氨水、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等强碱的水溶液。本发明的百分比除非另有说明，均为重量百分比。自增稠粘合剂的制作：
取丙烯酸(或α-甲基丙烯酸)80～90％、丙烯酸酯5～10％、异丙基丙烯酰胺1～5％及自交联单体0.5～1.5％。其中丙烯酸酯包括：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯；自交联单体包括：邻苯二甲酸二乙烯酯、邻苯二甲酸二丙烯酯。以过氧化苯甲酰为引发剂，85～95℃的条件下，在120号汽油或石油醚中用悬浮聚合法共聚3～5小时，获得粉末状的共聚物。然后，将共聚物1～3g溶入100g水中，并加入碱1％～5％，搅拌均匀后获得粘度为800～1000厘泊的镍氢电池正极粘合剂。
使用本发明的自增稠粘合剂制成予烧结的镍氢电池正极片，并在700～900℃烧结成镍氢电池的正极，并组装成镍氢电池。
采用本专利发明制做的镍氢电池克服了以往镍氢电池的缺点，取得了如下的发明效果：(1)提高了镍氢电池正极的成片率1％～2％；(2)降低了镍氢电池正极片的成本5％～10％；(3)粘度可在5×102～2×103范围内调整。
以下通过实施例讲述本发明的详细过程，提供实施例是为了理解的方便起见，决不是限制本专利发明。[实施例1]粘合剂的制作：取丙烯酸10g、异丙基丙烯酰胺0.35g、邻苯二甲酸二丙烯酯0.15g、120号汽油150mL，以过氧化苯甲酰为引发剂，采用悬浮聚合的方法，在90～93℃下反应4小时获得粉末状的共聚物。然后，将2g共聚物溶入100g水中，并加入5％的氨水使体系的pH＞12，搅拌均匀后获得粘度为800～1000厘泊的镍氢电池正极粘合剂。电池正极粘合剂。
使用上述方法制做的粘合剂，制做烧结式镍氢电池正极片，并组装成AA型镍氢电池。(见附表1和附表2)[实施例2]粘合剂的制作：取丙烯酸10g、异丙基丙烯酰胺0.4g、邻苯二甲酸二丙烯酯0.1g、120号汽油150mL，以过氧化苯甲酰为引发剂，采用悬浮聚合的方法，在92～93℃下反应3小时获得粉末状的共聚物。然后，将共聚物2g溶入100g水中，并加入1.5g氢氧化钾使体系的pH＞12，搅拌均匀后获得粘度为80～1000厘泊的镍氢电池正极粘合剂。
使用上述方法制做的粘合剂，制做烧结式镍氢电池正极片，并组装成AA型镍氢电池。(见附表1和附表2)[实施例3]粘合剂的制作：丙烯酸10g、异丙基丙烯酰胺0.3g、邻苯二甲酸二丙烯酯0.12g、石油醚150mL，以过氧化苯甲酰为引发剂，采用悬浮聚合的方法，在92～93℃下反应3小时获得粉末状的共聚物。然后，将2g共聚物溶入100g水中，并加入1.5g的氢氧化钾使体系的pH＞12，搅拌均匀后获得粘度为80～1000厘泊的镍氢电池正极粘合剂。
使用上述方法制备的粘合剂，制做烧结式镍氢电池正极片，并组装成AA型镍氢电池。(见附表1和附表2)[实施例4]粘合剂的制作：α-甲基丙烯酸10g、异丙基丙烯酰胺0.4g、邻苯二甲酸二丙烯酯0.1g、石油醚150mL，以过氧化苯甲酰为引发剂，采用悬浮聚合的方法，在92～93℃下反应3小时获得粉末状的共聚物。然后，将2.5g共聚物溶入100g水中，并加入1.5g氢氧化钾使体系的pH＞12，搅拌均匀后获得粘度约为1500厘泊的镍氢电池正极粘合剂。
使用上述方法制备的粘合剂，制做烧结式镍氢电池正极片，并组装成AA型镍氢电池。(见附表1和附表2)[比较例]
1.取3g羧甲基纤维素钠溶入100mL的水中，获得镍氢电池正极粘合剂。
2.使用上述方法制做的粘合剂，使用上述方法制备的粘合剂，制做烧结式镍氢电池正极片，并组装成AA型镍氢电池。(见附表1和附表2)
附表1：
  开路电压    放电容量  循环次数
    实施例1     1.22v     1100mAh/g     ＞300
    实施例2     1.22v     1100mAh/g     ＞300
    实施例3     1.22v     1100mAh/g     ＞300
    实施例4     1.22v     1100mAh/g     ＞300
    比较例1     1.22v     1100mAh/g     ＞300
附表2
    成片率(％) 成本下降的比率(％)
    实施例1     97％     10％
    实施例2     97％     10％
    实施例3     97％     8％
    实施例4     97％     8％
    比较例     95％     0

Claims (5)

1.一种自增稠粘合剂的制备方法，其特征在于按下列顺序步骤进行：
(1)取丙烯酸80～90％，丙烯酸酯5～10％，异丙基丙烯酰胺1～5％，自交联单体0.5～2％，碱1～5％，在85～95℃的条件下经悬浮聚合共聚3～5小时，获得粉末状共聚物，
(2)将上述共聚物溶入水中，并加入氨水搅拌均匀后获得自增稠粘合剂，
以上各组分重量百分比之和应为100％。
2.根据权利要求1所述的一种自增稠粘合剂的制备方法，其特征在于所述的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯。
3.根据权利要求1所述的一种自增稠粘合剂的制备方法，其特征在于所述的自交联单体包括：邻苯二甲酸二乙烯酯，邻苯二甲酸二丙烯酯。
4.根据权利要求1所述的一种自增稠粘合剂的制备方法，其特征在于所述的共聚物与水的比例为1～3％。
5.根据权利要求1所述的一种自增稠粘合剂的制备方法，其特征在于所述的自增稠粘合剂粘度为800～1000厘泊。
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