一种用于锂电池的陶瓷膜浆料及涂有该陶瓷膜浆料极片的制备方法技术

一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，配方为纳米级氧化铝或纳米级二氧化硅中的一种或两种混合30-50wt%，粘结剂2-6wt%，分散剂0.5-2wt%，成孔剂2-15wt%，溶剂40-60wt%，浆料采用高速分散，使浆料混合均匀；一种涂有该陶瓷膜浆料极片的制备方法，其步骤如下：将涂好的电池石墨负极片及镍钴锰三元正极片进行首次辊压处理，然后在表面进行首次喷涂陶瓷膜浆料；极片烘干后，再进行二次辊压处理，然后在表面进行二次喷涂陶瓷膜浆料；极片烘干后，再进行三次辊压处理并达到要求的极片厚度，且陶瓷膜的厚度控制在8-20μm；涂覆好的极片进行高温130-140℃加热使成孔剂挥发，孔隙率控制在40-65%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂离子电池，尤其涉及一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，还涉及一种涂有该陶瓷膜浆料极片的制备方法。
技术介绍
发展新材料、开发可再生能源技术成为21世纪人类要解决的重大课题之一。而作为能量储存和转化装置的化学电源是有效利用能源的重要手段。目前，锂离子电池、燃料电池是化学电源领域的研究热点，尤其是作为动力电池对环境保护和社会发展具有重要的意义。锂离子电池因其工作电压高、能量密度大、自放电率低、环境友好等优点而受到世界各国的广泛关注。锂离子电池主要结构包括正极、负极、隔膜、电解液、外壳五部分组成，其中隔膜多为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等有机材料组成。当温度超过150°C时，有机隔膜就会产生严重收缩。在高温条件下隔膜收缩时，电池的正负极会直接接触，能量快速释放，会导致电池起火、爆炸等现象。隔膜对电池安全起非常重要的作用，为解决隔膜的高温收缩问题，采用无机材料隔膜来替代有机隔膜，可以有效解决电池的安全性问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种安全性能好的用于锂电池的陶瓷膜浆料，还涉及一种涂有该陶瓷膜浆料极片的制备方法。为实现上述目的，本 专利技术采用的技术方案为:一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于:配方为纳米级氧化铝或纳米级二氧化硅中的一种或两种混合30-50wt%，粘结剂2-6wt%，分散剂0.5-2wt%，成孔剂2-15wt%，溶剂40_60wt%，浆料采用高速分散，使浆料混合均匀。一种涂有该陶瓷膜浆料极片的制备方法，其特征在于:其步骤如下: (1)将涂好的电池石墨负极片及镍钴锰三元正极片进行首次辊压处理，然后在表面进行首次喷涂陶瓷膜浆料；(2)极片烘干后，再进行二次辊压处理，然后在表面进行二次喷涂陶瓷膜浆料； (3)极片烘干后，再进行三次辊压处理并达到要求的极片厚度，且陶瓷膜的厚度控制在8—20u m ；(4)涂覆好的极片进行高温130-140°C加热使成孔剂挥发，孔隙率控制在40-65%。本专利技术的优点效果在于:(I)本专利技术适合于叠片式动力电池，可有效提高电池的安全性。(2)制作工艺简单，电池均通过3C/10V过充、150°C /30min热冲击、短路、针刺、挤压等安全性试验；(3)制备的电池，其持续放电电流可以达到10C。【附图说明】图1为本专利技术制作的锂电池的结构示意图； 图2为本专利技术制作的锂电池的循环性能图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明: 本专利技术如图1、2所示，一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于:配方为纳米级氧化招或纳米级二氧化娃中的一种或两种混合30-50wt%,粘结剂2-6wt%,分散剂0.5-2wt%,成孔剂2-15wt%，溶剂40-60wt%，浆料采用高速分散，使浆料混合均匀。此用于锂电池的陶瓷膜浆料中，所述粘结剂为聚偏氟乙烯(PVDF)，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，成孔剂为聚乙二醇(PEG)，溶剂为氮甲基吡咯烷酮(NMP)。一种涂有该陶瓷膜浆料极片的制备方法，其特征在于:其步骤如下: (1)将涂好的电池石墨负极片及镍钴锰三元正极片进行首次辊压处理，然后在表面进行首次喷涂陶瓷膜浆料； (2)极片烘干后，再进行二次辊压处理，然后在表面进行二次喷涂陶瓷膜浆料； (3)极片烘干后，再进行三次辊压处理并达到要求的极片厚度，且陶瓷膜的厚度控制在8—20u m ； (4)涂覆好的极片进行高温130-140°C加热使成孔剂挥发，孔隙率控制在40-65%。此方法中，(I)将涂好的电池石墨负极片及镍钴锰三元正极片进行首次辊压处理，然后在表面进行首次喷涂陶瓷膜浆料，极片两面喷涂厚度均控制在8 μ m±2 μ m ; (2)极片烘干后，再进行二次辊压处理，然后在表面进行二次喷涂陶瓷膜浆料，第二次喷涂的陶瓷膜厚度控制在6 μ m±2 μ m，最终喷涂上面的厚度为14±4 μ m ; (3)极片烘干后，再进行三次辊压处理并达到要求的极片厚度，处理后的正极厚度为130±3μπι，负极片的厚度为142±3μπι ; (4)涂覆好的极片进行高温130-140°C加热使成孔剂挥发，孔隙率控制在45%。实施例1 一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于:配方为:纳米级氧化铝43wt%，粘结剂4wt%,分散剂lwt%，成孔剂9wt%，溶剂43wt%，浆料采用高速分散，速度为2200转/分钟，搅拌4小时，使浆料混合均匀。实施例2 一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于:配方为纳米级氧化铝或纳米级二氧化硅中的一种或两种混合30wt%，粘结剂2wt%，分散剂0.5wt%，成孔剂2wt%，溶剂40wt%，浆料采用高速分散，使浆料混合均匀。实施例3 一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于:配方为纳米级氧化铝或纳米级二氧化硅中的一种或两种混合50wt%，粘结剂6wt%，分散剂2wt%，成孔剂15wt%，溶剂60wt%，浆料采用高速分散，使浆料混合均匀。电池的制备:极片涂覆好之后，进行极片模切、极耳焊接、极耳贴胶、叠片、装配、烘烤、注液、化成、分容等工序来完成电池的制作。电池长、宽尺寸分别为240mm、120mm，设计容量为10Ah，其结构如图1所示。循环性能如图2所示，可以 看出具有较好的循环性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于：配方为纳米级氧化铝或纳米级二氧化硅中的一种或两种混合30?50wt%，粘结剂2?6wt%，分散剂0.5?2wt%，成孔剂2?15wt%，溶剂40?60wt%，浆料采用高速分散，使浆料混合均匀。

【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于:配方为纳米级氧化铝或纳米级二氧化硅中的一种或两种混合30-50wt%，粘结剂2-6wt%，分散剂0.5-2wt%，成孔剂2_15wt%，溶剂40-60wt%,浆料采用高速分散，使浆料混合均匀。2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于:配方为:纳米级氧化铝43wt%，粘结剂4wt%’分散剂lwt%，成孔剂9wt%，溶剂43wt%，浆料采用高速分散，速度为2200转/分钟，搅拌4小时，使浆料混合均匀。3.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于:配方为纳米级氧化招或纳米级二氧化娃中的一种或两种混合30wt%,粘结剂2wt%,分散剂0.5wt%,成孔剂2wt%,溶剂40wt%，浆料采用高速分散，使浆料混合均匀。4.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于:配方为纳米级氧化招或纳米级二氧化娃中的一种或两种混合50wt%,粘结剂6wt%,分散剂2wt%,成孔剂15wt%,溶剂60wt%，浆料采用高速分散，使浆料混合均匀。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于锂电池的陶瓷膜浆料，其特征在于:所述粘结剂为聚偏氟乙烯(PVDF)，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，成孔剂为聚乙二醇(PEG...

【专利技术属性】
技术研发人员：关成善，宗继月，李涛，杜丽丽，贾传龙，
申请(专利权)人：山东神工海特电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：