一种锂电池的纳米绝缘水性涂料及其制备方法与流程

本发明涉及锂电池涂料，具体涉及一种锂电池的纳米绝缘水性涂料及其制备方法。

背景技术：

1、随着新能源行业的发展，锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、倍率性能好、安全可靠的优点，得到越来越广泛的应用，而在锂电池的使用中常需要绝缘涂料实现绝缘性，防止短路，以及产品高温聚热，易燃，影响锂电池的使用效率。

2、现有锂电池用的纳米涂料中添加的纳米原材料分散均匀性差，易团聚，影响涂料的绝缘性使用效果，同时产品的阻燃性能、附着力性能差，进一步的影响涂料产品的使用效率，基于此，本发明致力于研究一种绝缘、阻燃和附着力一体化相协调的产品，以解决产品中的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种锂电池的纳米绝缘水性涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明解决技术问题采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种锂电池的纳米绝缘水性涂料，所述纳米绝缘水性涂料包括以下重量份原料：粘结剂8～12份、45～50份水、阻燃剂3～5份、2～4份增稠剂；

4、其中所述纳米绝缘水性涂料还包括5～8份连调连效功能剂、3～4份基于纳米sio2改性的协效剂。

5、优选地，所述粘结剂为羧甲基纤维素、丙烯酸酯中的一种或两种；所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁中的一种或两种；所述增稠剂为纳米硅酸铝。

6、优选地，所述连调连效功能剂的制备方法为：

7、s01：将氧化铝粉体先于210～230℃下煅烧1～2h，然后以2～5℃/min的速率冷却至55℃，保温，然后将保温的氧化铝置于3～5重量倍的壳聚糖溶液中混匀充分，得到氧化铝液；

8、s02：将海藻酸钠、质量分数6%的高锰酸钾溶液先按照重量比2:5搅拌均匀，然后水洗、干燥，得到氧化的海藻酸钠剂；

9、s03：将4～7重量份氧化的海藻酸钠剂、6～10重量份质量分数10%的十二烷基苯磺酸钠溶液共混充分，随后再加入3～5重量份纳米凹凸棒土、2～5重量份硝酸钇溶液继续混合充分，得到掺杂纳米凹凸棒土的海藻酸钠改性剂；

10、s04：将氧化铝液、掺杂纳米凹凸棒土的海藻酸钠改性剂按照重量比7:（3～5）搅拌改性处理，再于球磨机中球磨充分，球磨转速为1000r/min，球磨2h，球磨结束，水洗、干燥，得到连调连效功能剂。

11、优选地，所述壳聚糖溶液的质量分数为4～6%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2～5%。

12、优选地，所述搅拌改性处理的搅拌转速为750～850r/min，搅拌时间为35～45min。

13、优选地，所述基于纳米sio2改性的协效剂的具体制备方法为：

14、s11：将纳米sio2先以1～3℃/min的速率升温至75～85℃，保温，然后再置于质子辐照箱内辐照5～10min，辐照结束，得到纳米sio2剂；

15、s12：将协效改性液、纳米sio2剂按照重量比2：（3～5）共混球磨处理，球磨转速为1000～1500r/min，球磨1～2h，球磨结束，水洗、干燥，得到基于纳米sio2改性的协效剂。

16、优选地，所述质子辐照箱的辐照功率为300w。

17、优选地，协效改性液的制备方法为：

18、将氮化硼纳米片先于氮化硼纳米片总量2～5重量倍的柠檬酸钠溶液中混匀充分，得到氮化硼纳米片剂；

19、将2～4重量份硅烷偶联剂kh560、3～5重量份氮化硼纳米片剂加入到4～7重量份乙醇溶剂中，先以50℃温度搅拌20～25min，搅拌转速为300r/min，随后再加入1～2重量份氯化镧溶液、0.25～0.45重量份尿素，保持转速、温度，继续搅拌45～55min，搅拌结束，得到协效改性液。

20、优选地，所述柠檬酸钠溶液的质量分数为10～15%；氯化镧溶液的质量分数为2～5%；氮化硼纳米片的片径为200～210nm。

21、本发明还提供了一种锂电池的纳米绝缘水性涂料的制备方法，包括以下步骤：

22、步骤一：称取原料：

23、步骤二：将粘结剂加入到水中先搅拌均匀，然后再加入阻燃剂、基于纳米sio2改性的协效剂，先以350～450r/min的转速搅拌25～35min；

24、步骤三：然后再加入增稠剂、连调连效功能剂，继续以750～850r/min的转速搅拌1～2h，搅拌结束，得到纳米绝缘水性涂料。

25、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

26、本发明纳米绝缘水性涂料采用粘结剂、水配合阻燃剂、增稠剂，通过加入连调连效功能剂、基于纳米sio2改性的协效剂，二者协调共配，优化产品的绝缘、阻燃和附着力性能，产品的性能可实现协调式改进，同时产品在盐碱条件下性能稳定性优异，产品耐盐碱稳定性效果显著；

27、连调连效功能剂采用氧化铝粉体先于210～230℃下煅烧1～2h，然后以2～5℃/min的速率冷却至55℃，通过煅烧活化氧化铝粉，再配合壳聚糖溶液协调，将纳米氧化铝分散到壳聚糖溶液中，再协配掺杂纳米凹凸棒土的海藻酸钠改性剂搅拌改性、球磨处理，优化原料共混效果，而海藻酸钠先采用高锰酸钾溶液氧化，再配合十二烷基苯磺酸钠溶液、纳米凹凸棒土、硝酸钇溶液共混充分，通过纳米凹凸棒土分散到体系原料中，增强体系的稳定性，同时采用原料之间的相互调和协配作用，优化掺杂纳米凹凸棒土的海藻酸钠改性剂与纳米氧化铝的协配增效效果，进而进一步的改进产品的绝缘性、阻燃性以及附着力；

28、基于纳米sio2改性的协效剂采用纳米sio2先以1～3℃/min的速率升温至75～85℃，再配合质子辐照，优化纳米二氧化硅的活性效能，同时再通过协效改性液协配改进，协效改性液采用氮化硼纳米片经过柠檬酸钠溶液共混处理，优化氮化硼的分散度，再同时配合硅烷偶联剂kh560、乙醇、氯化镧溶液、尿素共同协调协配，通过原料之间的相互调和改进，得到的氮化硼纳米片与纳米二氧化硅协效效果更好，采用高表面积的纳米二氧化硅配合纳米片分布体系中，增强体系原料之间的界面性和分散性，同时提高产品与基层的附着力，以及优化产品的绝缘性、阻燃性，协调改进产品的性能效果，同时纳米sio2协配氮化硼纳米片具有优异的电气绝缘性，为产品的绝缘性改进也提供了显著的作用。

技术特征：

1.一种锂电池的纳米绝缘水性涂料，其特征在于，所述纳米绝缘水性涂料包括以下重量份原料：粘结剂8～12份、45～50份水、阻燃剂3～5份、2～4份增稠剂；

2.根据权利要求1所述的一种锂电池的纳米绝缘水性涂料，其特征在于，所述粘结剂为羧甲基纤维素、丙烯酸酯中的一种或两种；所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁中的一种或两种；所述增稠剂为纳米硅酸铝。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池的纳米绝缘水性涂料，其特征在于，所述连调连效功能剂的制备方法为：

4.根据权利要求3所述的一种锂电池的纳米绝缘水性涂料，其特征在于，所述壳聚糖溶液的质量分数为4～6%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2～5%。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池的纳米绝缘水性涂料，其特征在于，所述搅拌改性处理的搅拌转速为750～850r/min，搅拌时间为35～45min。

6.根据权利要求4所述的一种锂电池的纳米绝缘水性涂料，其特征在于，所述基于纳米sio2改性的协效剂的具体制备方法为：

7.根据权利要求6所述的一种锂电池的纳米绝缘水性涂料，其特征在于，所述质子辐照箱的辐照功率为300w。

8.根据权利要求6所述的一种锂电池的纳米绝缘水性涂料，其特征在于，所述协效改性液的制备方法为：

9.根据权利要求8所述的一种锂电池的纳米绝缘水性涂料，其特征在于，所述柠檬酸钠溶液的质量分数为10～15%；氯化镧溶液的质量分数为2～5%；氮化硼纳米片的片径为200～210nm。

10.一种如权利要求1～9任一项所述锂电池的纳米绝缘水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及涂料技术领域，具体公开了一种锂电池的纳米绝缘水性涂料及其制备方法，所述纳米绝缘水性涂料包括以下重量份原料：粘结剂8～12份、45～50份水、阻燃剂3～5份、2～4份增稠剂；其中所述纳米绝缘水性涂料还包括5～8份连调连效功能剂、3～4份基于纳米SiO2改性的协效剂。本发明纳米绝缘水性涂料采用粘结剂、水配合阻燃剂、增稠剂，通过加入连调连效功能剂、基于纳米SiO2改性的协效剂，二者协调共配，优化产品的绝缘、阻燃和附着力性能，产品的性能可实现协调式改进，同时产品在盐碱条件下性能稳定性优异，产品耐盐碱稳定性效果显著。技术研发人员：周焰发,周侨发,郭伟林,张宇受保护的技术使用者：佛山市大为科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16