[发明专利]用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池

说明书

本发明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：纳米线、陶瓷粉、胶黏剂和溶剂；所述纳米线为纳米纤维素、碳纳米管、纳米银线、碳化硼纳米线、氢氧化铜纳米线、芳纶纳米纤维、一氧化硅纳米线和羟基磷灰石纳米线中的至少一种；所述纳米线的直径为1～100nm，长度为0.1～100μm；所述陶瓷粉为氧化铝、氧化硅、氧化钛、勃姆石和凹凸棒中的至少一种。本发明将采用纳米线、陶瓷粉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和抗穿刺性能等。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，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。

背景技术

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(battery separator)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、抗穿刺性能差及电解液浸润性差方面的不足的问题，因此限制了其在电池中的进一步应用。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明将采用纳米线、陶瓷粉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、抗穿刺性能、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差、抗穿刺性能差及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：纳米线、陶瓷粉、胶黏剂和溶剂；

所述纳米线为纳米纤维素、碳纳米管、纳米银线、碳化硼纳米线、氢氧化铜纳米线、芳纶纳米纤维、一氧化硅纳米线和羟基磷灰石纳米线中的至少一种；所述纳米线的直径为1～100nm，长度为0.1～100μm；

所述陶瓷粉为氧化铝、氧化硅、氧化钛、勃姆石和凹凸棒中的至少一种，所述陶瓷粉的粒径为5～1000nm。

进一步地，所述陶瓷粉和所述纳米线的质量比为(0.1～5)：1；所述纳米线的质量占所述溶剂的质量的1～30％；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。