本發(fā)明涉及一種水系分散劑，具體是一種用于鋰離子電池負(fù)極材料的水系分散劑。

背景技術(shù)：

由于鋰離子電池具有較高的能量密度、工作電壓、循環(huán)壽命較長等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛的應(yīng)用于各種移動設(shè)備的電源，其中涉及行業(yè)有：航空、航天、航海、汽車、醫(yī)療及電力設(shè)備領(lǐng)域等，隨著動力及儲能行業(yè)的發(fā)展，人們對鋰離子電池在一致性方面提出了更高的要求。

鋰離子電池負(fù)極漿料在制備的過程中通常都存在著有效物質(zhì)如：導(dǎo)電碳材料、活性物質(zhì)（天然石墨、人造石墨、中間相碳微球、軟炭、硬碳、硅碳復(fù)合物）的分散困難、分散不均一及存放時間較短等現(xiàn)象。

鋰離子電池在工業(yè)生產(chǎn)中，為滿足大批量的生產(chǎn)需要，正負(fù)極漿料一般制備好后能夠生產(chǎn)線上停留較長時間（8-10h）并保持良好的分散效果，因此對漿料的穩(wěn)定性有很高的要求。否則，制作出來的電池一直性變差。

然而，在實(shí)際生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)由于負(fù)極漿料存放時間較長及漿料分散效果差，而導(dǎo)致漿料發(fā)生沉降、結(jié)塊現(xiàn)象等，從而使電池一致性變差，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于鋰離子電池負(fù)極材料的水系分散劑，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于鋰離子電池負(fù)極材料的水系分散劑，包括組份A、組份B和組份C，所述組份A為羅望子膠和/或其衍生物中的一種或多種，羅望子膠的分子式為

；

所述組份C為去離子水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種。

所述組份B為羧甲基纖維素、羧甲基纖維素衍生物、海藻酸、海藻酸衍生物、聚丙烯酸、聚丙烯酸衍生物、聚酰胺酸、聚酰胺酸衍生物、聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、淀粉、淀粉衍生物、羥丙基纖維素、羥丙基纖維素衍生物中的一種或多種。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述組份A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-100%。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述組份B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%-99.99%。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述羅望子膠的分子量位于1000-10000000之間。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述羅望子膠的分子量位于10000-500000之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能夠改善鋰離子電池負(fù)極漿料的分散效果，并提升存放時間，從而使得鋰電池性能一致性良好，鋰離子電池性能得到充分的發(fā)揮，鋰電池的能量密度的提升，使用壽命及安全性能的提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例分散劑在溶劑中的分散效果圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例分散劑在活性物質(zhì)漿料中的分散效果圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例在負(fù)極中的電性能充放電曲線圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例在負(fù)極中的電化學(xué)阻抗（SEI）圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

取5.1g分子量為200000的羅望子膠置于300g去離子水中。在磁力攪拌器上攪拌30min左右，待完全溶解，加入3.0g Super P，繼續(xù)攪拌1h，加入活性物質(zhì)人造石墨（紫宸 G9） 284.4g攪拌6h，最后加入丁苯橡膠（SBR）制成固含量50%，黏度2000-5000mpa.s的合格負(fù)極漿料用于涂覆，厚度為200um。將涂覆好的極片在110度烘箱中烘干，再在60度真空干燥箱中備用。并取一部分極片在手套箱中組裝成CR2430紐扣電池。

實(shí)施例2

取5.1g羧甲基纖維素（CMC）置于300g去離子水中。在磁力攪拌器上攪拌30min左右，待完全溶解，加入3.0g Super P，繼續(xù)攪拌1h，加入活性物質(zhì)人造石墨（紫宸G9）284.4g攪拌6h，最后加入丁苯橡膠（SBR）制成固含量50%，黏度2000-5000mpa.s的合格負(fù)極漿料用于涂覆，厚度為200um。將涂覆好的極片在110度烘箱中烘干，再在60度真空干燥箱中備用。并取一部分極片在手套箱中組裝成CR2430紐扣電池。

實(shí)施例3

取3.0g分子量為200000的羅望子膠置于179g去離子水中。在磁力攪拌器上攪拌30min左右，待完全溶解，加入1.5g Super“P”Li，繼續(xù)攪拌1h，加入活性物質(zhì)人造石墨（紫宸G9）141.7g攪拌6h，最后加入丁苯橡膠（SBR）制成固含量45%，黏度3000-8000mpa.s的合格負(fù)極漿料備用。

實(shí)施例4

取3.0g羧甲基纖維素（CMC）置于179g去離子水中。在磁力攪拌器上攪拌30min左右，待完全溶解，加入1.5g Super“P”Li，繼續(xù)攪拌1h，加入活性物質(zhì)人造石墨（紫宸G9）141.7g攪拌6h，最后加入丁苯橡膠（SBR）制成固含量45%，黏度3000-8000mpa.s的合格負(fù)極漿料備用。

實(shí)驗(yàn)效果

對實(shí)施例1與實(shí)施例2制備的分散溶劑采用150目的不銹鋼網(wǎng)進(jìn)行過濾并分析檢測。由圖1可見，在分散設(shè)備及分散時間相同的條件下，添加羧甲基纖維素（CMC）分散劑的極片分布不均勻，不同顆粒之間存在抱團(tuán)現(xiàn)象，而添加羅望子膠分散劑的極片則看不到團(tuán)聚現(xiàn)象，說明顆粒分散效果好。

對實(shí)施例3與實(shí)施例4制備的漿料進(jìn)行細(xì)度對比測試，采用刮板細(xì)度計(jì)，由圖2可見，羧甲基纖維素（CMC）在80um的時候有明顯斑點(diǎn)，而羅望子膠在細(xì)度刮板上表現(xiàn)效果較好，說明羅望子膠分散效果好。

對實(shí)施例3與實(shí)施例4制備的漿料進(jìn)行靜置沉降對比試驗(yàn)，靜置時間為72小時，由表1可見，羧甲基纖維素（CMC）漿料的黏度在隨著時間的增長而變大，而羅望子膠的變化相對較小，有益于漿料的存放及穩(wěn)定性。

表1：分散劑在活性物質(zhì)漿料中的沉降效果圖：

采用美國Arbin公司生產(chǎn)的型號為BT-2000的電池測試系統(tǒng)對實(shí)施例1與實(shí)施例2制備得到的紐扣電池進(jìn)行電化學(xué)性能測試，測試條件的放電截止電壓為0.005V，充電截止電壓為1.5V，充放電倍率為0.5C，并用測量了電池的電化學(xué)阻抗譜(EIS)，由圖3和圖4可見。

結(jié)論

綜上所訴，本發(fā)明的分散劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）添加方法簡單，避免了對原有鋰離子電池負(fù)極漿料制備的工藝及設(shè)備的更換；2）分散效果好，對活性物質(zhì)（天然石墨、人造石墨、中間相碳微球、軟炭、硬碳、硅碳復(fù)合物）、導(dǎo)電劑均能達(dá)到極佳的分散效果；3）具有很好的水溶性，對水系體系及溶劑體系都能很好的適應(yīng)；4）在一定條件下可改善鋰離子電池的高溫性能；5）應(yīng)用范圍廣，可運(yùn)用于正、負(fù)極材料的漿料制備中；6）電化學(xué)性能穩(wěn)定，可在0-4.5V電壓范圍。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。