[发明专利]一种通过原位合成无机颗粒制备无隔膜锂离子电池的方法

权利要求书

1.一种制备无隔膜的锂离子电池的方法，所述方法包括如下步骤：

提供正极极片和负极极片，

提供涂覆浆料，和

通过在所述正极极片和所述负极极片中的至少一者的表面上施加所述涂覆浆料，固化形成无机材料膜，

其中所述涂覆浆料包括无机材料颗粒、黏结剂、碱性催化剂、溶剂和助剂，

其中所述无机材料颗粒主要是二氧化硅颗粒，

其特征在于所述二氧化硅颗粒是通过有机硅化合物水解在涂覆浆料中原位合成的，

其中所述涂覆浆料的制备配料的组成为：

有机硅化合物 5～30重量％，

碱性催化剂 1～20重量％，

助剂 0.1～5重量％，

黏结剂 0.1～30重量％，和

溶剂 30～95重量％，并且

其中所述黏结剂选自丙烯腈多元共聚物类黏结剂、聚氟乙烯类黏结剂和水溶胶类黏结剂以及其中的两种或多种的组合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述丙烯腈多元共聚物类黏结剂选自丙烯腈多元共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯乳液、聚苯乙烯-丙烯酸丁酯乳液以及其中的两种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚氟乙烯类黏结剂选自聚四氟乙烯乳液、聚偏氟乙烯乳液、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物以及其中的两种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶胶类黏结剂选自羧甲基纤维素、明胶、海藻酸钠以及其中的两种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮以及其中的两种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述助剂选自非离子型助剂和离子型助剂以及它们的组合。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述非离子型助剂选自叔烷基多元醇聚乙烯醚、聚醚改性硅油、聚丙二醇-环氧乙烷、聚醚硬脂酸酯二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚乙烯醇以及其中的两种或多种的组合。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述离子型助剂选自磺酸基二异辛酯钠和烷基萘磺酸盐以及它们的组合。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述正极极片的锂离子正极活性物质与所述负极极片的锂离子负极活性物质相对叠层。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述有机硅化合物选自式1的硅酸酯：

其中R¹、R²、R³和R⁴在每次出现时彼此独立地是具有1至5个C原子的直链或支链的烷基基团。

11.根据权利要求10所述的方法，其中R¹、R²、R³和R⁴在每次出现时彼此独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和正戊基。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述碱性催化剂是浓氨水。

13.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中通过调整配料中的比例以控制所述二氧化硅颗粒的尺寸为1～3000纳米。

14.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述涂覆浆料的组成包括20～80重量份二氧化硅颗粒、0.5～20重量份黏结剂、10～80重量份溶剂和0.1～10重量份助剂。