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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源,更具体的说,本专利技术涉及一种锂电池涂层材料、制备方法及其电池极片。
技术介绍
1、锂离子电池作为一种新型的绿色环保能源,具有体积小、重量轻、能量密度高、使用寿命长、环境友好等优点,应用领域广泛,包含了数码类产品,电动汽车,大型动力电源,储能系统等领域。随着国家政策和市场的不断推动下,锂离子电池的发展如火如荼,但锂离子电池的使用寿命,成本,安全性和能量密度的要求也越来越高,目前锂离子电池正向着高寿命,高能量密度,高安全性和低成本的方向发展。
2、随着电芯能量密度不断提升,锂离子电池的安全性问题也越来越严峻。目前已知的,包括在电子产品,电动汽车等产品上的电池着火、爆炸等安全事故。目前,在电池极片或隔膜表面涂覆无机陶瓷是锂离子电池重要的研究方向之一,无机陶瓷材料具有熔点高,热稳定性好,绝缘性能好等优点;又由于陶瓷粉体材料表面存在羟基,具有很强的吸水性,将极片或隔膜表面陶瓷化,将大大的提高极片或隔膜的亲液和保液能力。近年来,ald技术由于优异的沉积均匀性和一致性,以及在纳米尺度范围内能够精确控制厚度,被广泛应用于陶瓷涂层的制备。在锂离子电池中,实验证明在极片表面ald沉积陶瓷涂层能够改善电池的性能,但是,ald沉积设备由于设备价格高,工艺不成熟和与现有锂离子电池生产工艺匹配度差等原因,实际量产中难以推行。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种锂电池涂层材料。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下
3、一种锂电池涂层材料,组分包括:
4、35wt%-45wt%无机陶瓷颗粒,5wt%-10wt%丙烯酸酯溶液,1wt%-3wt%氢氧化钙粉末,1wt%-3wt%羧甲基纤维素,45wt%-55wt%去离子水。
5、优选方案:所述无机陶瓷颗粒为勃姆石、碳化硅、氮化硅、水铝石、氮化硼或三氧化二硼中的一种或多种的混合物。
6、优选方案:所述无机陶瓷颗粒的粒径为0.1μm-10μm。
7、优选方案:所述丙烯酸酯固含量为25%。
8、一种锂电池涂层材料的制备方法,包括如下步骤:
9、s1、配置水性胶溶液:按比例在去离子水中加入丙烯酸酯溶液和氢氧化钙粉末,搅拌20h-24h形成水性胶溶液;
10、s2、配置cmc溶液:按比例在去离子水中加入羧甲基纤维素,搅拌6h-8h形成羧甲基纤维素溶液,即cmc溶液;
11、s3、按比例在去离子水中加入无机陶瓷颗粒,搅拌1h-2h后,加入水性胶溶液,再次搅拌2h-4h,最后加入cmc溶液搅拌1h-2h,形成陶瓷浆料;
12、一种锂电池涂层材料的电池极片,所述陶瓷浆料涂覆于极片表面,且陶瓷浆料完全覆盖极片表面活性物质层。
13、优选方案:所述陶瓷浆料涂覆于极片双面或单面。
14、优选方案:所述极片涂布后的厚度为8μm-20μm。
15、本专利技术的有益效果:
16、在负极活性物质表面涂陶瓷涂层后,电池的导电性变差,直流内阻更高,但电池的k值减小,电池的自放电率更低,从电池的安全性能来看,涂陶瓷涂层后的电池安全性能明显优于未涂陶瓷的电池,特别是挤压测试有极大改善。
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1.一种锂电池涂层材料,其特征在于,组分包括:
2.根据权利要求1所述的一种锂电池涂层材料,其特征在于:所述无机陶瓷颗粒为勃姆石、碳化硅、氮化硅、水铝石、氮化硼或三氧化二硼中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池涂层材料,其特征在于:所述无机陶瓷颗粒的粒径为0.1μm-10μm。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池涂层材料,其特征在于:所述丙烯酸酯固含量为25%。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种锂电池涂层材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
6.根据权利要求5中所述的一种锂电池涂层材料的电池极片,其特征在于:所述陶瓷浆料涂覆于极片表面,且陶瓷浆料完全覆盖极片表面活性物质层。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池涂层材料的电池极片,其特征在于:所述陶瓷浆料涂覆于极片双面或单面。
8.根据权利要求7所述的一种锂电池涂层材料的电池极片,其特征在于:所述极片涂布后的厚度为8μm-20μm。
【技术特征摘要】
1.一种锂电池涂层材料,其特征在于,组分包括:
2.根据权利要求1所述的一种锂电池涂层材料,其特征在于:所述无机陶瓷颗粒为勃姆石、碳化硅、氮化硅、水铝石、氮化硼或三氧化二硼中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池涂层材料,其特征在于:所述无机陶瓷颗粒的粒径为0.1μm-10μm。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池涂层材料,其特征在于:所述丙烯酸酯固含量为25%。
5.根据权利要求1至...
【专利技术属性】
技术研发人员:戈志敏,陶琼城,唐姣君,陈金龙,胡艳兰,钟宇豪,
申请(专利权)人:江西赣锋锂电科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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