用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池隔膜的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池，所述涂布液的原料包括：长纳米线、短纳米线、胶黏剂和溶剂；所述长纳米线的长径比大于等于500且小于等于10000，所述长纳米线的直径为1～100nm；所述短纳米线的长径比大于等于10且小于500，所述短纳米线的直径为1～1000nm。本发明专利技术将采用长纳米线、短纳米线及胶黏剂等混合得到涂布液涂布在隔膜本体的表面，并固化，得到由隔膜本体和负载在所述隔膜本体上的涂层组成的锂离子电池隔膜，该锂离子电池隔膜具有良好的热稳定性、电解液浸润性和机械强度等。

【技术实现步骤摘要】
用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池
，具体而言，涉及一种用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池由于比能量大、工作电压高、循环使用寿命长、无记忆效应、自放电小、无污染绿色环保、循环寿命长等优点，已被广泛应用于便携式移动电子设备如移动电话、摄像机、笔记本电脑等，还被列为电动汽车、航天、军事及大型储能设备的候选电源。随着锂离子电池的发展，对电池的容量、耐高低温性能和循环寿命等要求越来越高，锂离子电池是一种目前使用广泛的二次电池。锂离子电池主要由四大材料构成，包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液。作为其重要的组成部分之一，隔膜对其性能起到相当重要的作用。隔膜(batteryseparator)是指在电池的正极和负极之间的一层隔膜材料，通常以电池隔膜称之。电池隔膜的主要作用是：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，同时允许电解液中的离子在正负极之间自由通过。电池隔膜的离子传导能力直接关系到电池的整体性能。其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，具有微孔自闭保护作用，对电池使用者和设备起到安全保护的作用。由于聚烯烃材料价格低廉，且有较好的机械强度和化学稳定性、综合性能良好、成本低廉等优点而被广泛地用作微孔隔膜。但是，由于其存在热稳定性差和电解液浸润性差的不足的问题，因此限制了其在电池中的进一步应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供的一种用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，本专利技术将采用长纳米线、短纳米线及胶黏剂等混合得到涂布液涂布在隔膜本体的表面，并固化，得到由隔膜本体和负载在所述隔膜本体上的涂层组成的锂离子电池隔膜，该锂离子电池隔膜具有良好的热稳定性、电解液浸润性和机械强度等，有效解决了现有隔膜存在热稳定性和电解液浸润性差的问题。一种用于锂离子电池隔膜的涂布液，所述涂布液的原料包括：长纳米线、短纳米线、胶黏剂和溶剂；所述长纳米线的长径比大于等于500且小于等于10000，所述长纳米线的直径为1～100nm；所述短纳米线的长径比大于等于10且小于500，所述短纳米线的直径为1～1000nm；所述长纳米线的材料为芳纶纳米纤维、碳纳米管、纳米银线、氢氧化铜纳米线、羟基磷灰石纳米线和氮化硼纳米线中的至少一种；所述短纳米线的材料为纳米纤维素、纳米凹凸棒、纳米氧化硅和金纳米棒中的至少一种。进一步地，所述长纳米线和所述短纳米线的质量比为(0.1～5)：1；所述长纳米线和所述短纳米线的质量之和占所述溶剂的质量的1～50％；所述胶黏剂的质量占所述溶剂的质量的1～50％。进一步地，所述涂布液的原料还包括：助剂；所述助剂的质量占所述溶剂的质量的0.01～3％进一步地，所述胶黏剂为聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚丙烯酸、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮和聚酰亚胺中的至少一种；所述溶剂包括水、乙醇、丙酮和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。进一步地，所述助剂为氟代烷基乙氧基醇醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、丁苯萘磺酸钠、羟乙基硫酸钠和十二烷基硫酸钠中的至少一种。本专利技术还提供了一种锂离子电池隔膜，包括隔膜本体和负载在所述隔膜本体上的涂层，所述涂层采用上述的涂布液在所述隔膜本体的至少一侧表面涂布、固化得到。进一步地，所述涂布的方式为浸涂、喷涂、旋涂或刮涂。进一步地，所述隔膜本体为聚丙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜或聚丙烯/聚乙烯微孔膜；所述隔膜本体的厚度3～20μm。进一步地，所述涂层的厚度为0.01～1μm。本专利技术还提供利润一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述的锂离子电池隔膜。与现有技术相比，本专利技术的一种用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池的有益效果是：本专利技术将采用长纳米线、短纳米线及胶黏剂等混合得到涂布液涂布在隔膜本体的表面，并固化，得到由隔膜本体和负载在所述隔膜本体上的涂层组成的锂离子电池隔膜，该锂离子电池隔膜具有良好的热稳定性、电解液浸润性和机械强度等，有效解决了现有隔膜存在热稳定性和电解液浸润性差方面的不足的问题；进一步地，该锂离子电池隔膜的涂层材料采用的长纳米线和短纳米线，可以避免涂层较厚而导致整个隔膜的厚度和重量增加的问题，从而达到了锂离子电池隔膜热稳定性和电解液浸润性良好、厚度和重量增加小的作用。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面结合实施例的方式对本专利技术的技术方案做详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用之术语：“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。一种用于锂离子电池隔膜的涂布液，所述涂布液的原料包括：长纳米线、短纳米线、胶黏剂和溶剂。需要说明的是，所述长纳米线的长径比(即长度与直径的比值)大于等于500且小于等于10000，例如长纳米线的长径比可以为520、600、800、1000、2000、5000、8000或10000等；所述长纳米线的直径为1～100nm如1nm、5nm、10nm、20nm、30nm、50nm、80nm或100nm等。优选地，所述长纳米线选自芳纶纳米纤维、碳纳米管、纳米银线、氢氧化铜纳米线、羟基磷灰石纳米线和氮化硼纳米线中的至少一种。所述长纳米线的长径比(即长度与直径的比值)大于等于10且小于500，例如短纳米线的长径比可以为10、50、100、200、300、400或450等；所述短纳米线的直径为1～1000nm如1nm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂离子电池隔膜的涂布液，其特征在于：所述涂布液的原料包括：长纳米线、短纳米线、胶黏剂和溶剂；所述长纳米线的长径比大于等于500且小于等于10000，所述长纳米线的直径为1～100nm；所述短纳米线的长径比大于等于10且小于500，所述短纳米线的直径为1～1000nm；所述长纳米线的材料为芳纶纳米纤维、碳纳米管、纳米银线、氢氧化铜纳米线、羟基磷灰石纳米线和氮化硼纳米线中的至少一种；所述短纳米线的材料为纳米纤维素、纳米凹凸棒、纳米氧化硅和金纳米棒中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子电池隔膜的涂布液，其特征在于：所述涂布液的原料包括：长纳米线、短纳米线、胶黏剂和溶剂；所述长纳米线的长径比大于等于500且小于等于10000，所述长纳米线的直径为1～100nm；所述短纳米线的长径比大于等于10且小于500，所述短纳米线的直径为1～1000nm；所述长纳米线的材料为芳纶纳米纤维、碳纳米管、纳米银线、氢氧化铜纳米线、羟基磷灰石纳米线和氮化硼纳米线中的至少一种；所述短纳米线的材料为纳米纤维素、纳米凹凸棒、纳米氧化硅和金纳米棒中的至少一种。2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池隔膜的涂布液，其特征在于：所述长纳米线和所述短纳米线的质量比为(0.1～5)：1；所述长纳米线和所述短纳米线的质量之和占所述溶剂的质量的1～50％；所述胶黏剂的质量占所述溶剂的质量的1～50％。3.根据权利要求1所述的用于锂离子电池隔膜的涂布液，其特征在于：所述涂布液的原料还包括：助剂；所述助剂的质量占所述溶剂的质量的0.01～3％。4.根据权利要求1所述的用于锂离子电池隔膜的涂布液，其特征在于：所述胶黏...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳杰，伍志杰，
申请(专利权)人：深圳市星源材质科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44