本发明涉及一种锂离子电池和超级电容器表面的超疏水涂层的制备方法，所述的超疏水涂层可以涂覆到用于需要防水生锈的锂离子电池和超级电容器的表面。
背景技术：
：锂离子电池具有能量密度大、工作电压高、循环寿命长等优点，已经被广泛用于移动电话、笔记本电脑、数码产品等民用设备，以及无人机、航空航天、卫星等高科技领域。在制备锂离子电池和超级电容器时，表面会或多或少残存下水印，这不仅影响其美观，当进一步与空气接触时可导致腐蚀单元形成锈斑。另外，固体、液体和气体吸附或可湿性现象是任何表面不可避免的，因此一般都需要额外的工作和时间来清理。在本发明中，应用不导电的超疏水涂层不仅能够增强其美感，而且能够防止氧化生锈，延长使用寿命。美国专利2011/0177252公开了一种制备超疏水涂层的方法，所述涂层包括含有助粘剂基团和低表面能基团的硅氧烷。涂层被涂覆到油漆和涂有蜡的金属表面。在所公开的方法中，其长期耐久性较差；美国专利2011/0159299公开了一种超疏水涂层，其中涂覆步骤包括等离子体表面处理。Linforf等人进一步公开了高达120°的接触角，然而，所公开的超疏水层也需要等离子体表面处理。本发明所述的超疏水涂层制作步骤简单，耐高温稳定性好，防腐效果明显。技术实现要素：为了提供换一种耐高温稳定性好，防腐效果明显超疏水涂层，本发明提供了一种锂离子电池和超级电容器表面的超疏水涂层及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种锂离子电池和超级电容器表面的超疏水涂层，其特征在于：包括：疏水剂、粘结剂和稳定剂，各组分和按质量计百分比为：疏水剂：10%-40%；粘结剂；50%-80%；稳定剂：5%-10%，其中所述的粘结剂的固含量为30%-60%。根据所述的锂离子电池和超级电容器表面的超疏水涂层，其中所述的疏水剂为十二烷基苯磺酸钠。根据所述的锂离子电池和超级电容器表面的超疏水涂层，其中所述的粘结剂为聚丙烯酸酯乳液。根据所述的锂离子电池和超级电容器表面的超疏水涂层，其中所述的稳定剂为可溶性淀粉。上述超疏水涂层的制备方法，步骤如下所述。首先，加入稳定剂，在搅拌的同时，按组分配比缓慢加入疏水剂，搅拌0.5h-2h，然后按组分配比加入粘结剂，搅拌0.5h-1h，完成超疏水涂层的配制；喷涂到锂离子电池或超级电容器表面，干燥温度为20℃-50℃。本发明具有以下有益的效果。由于避免了水印或水渍的出现，增强了产品的美观性。另外，由于本发明中的超疏水涂层在高温下都具有很好的稳定性，在高科技领域（如一些高温环境）都可以；最重要的是，本发明的超疏水涂层具有很好的防腐性能。具体实施方式实施例超疏水涂层包括：疏水剂、粘结剂和稳定剂。包括以下按重量百分比计组成：疏水剂：10%-40%；粘结剂50%-80%；稳定剂：5%-10%。其中所述的粘结剂的固含量为30%-60%。本发明中使用的疏水剂为十二烷基苯磺酸钠，粘结剂为聚丙烯酸酯乳液，稳定剂为可溶性淀粉。模拟发现：在低浓度时，十二烷基苯磺酸根离子难以在金属（氧化铝、氧化铁）表面形成疏水结构，水分子直接与氧化铝（氧化铁）表面作用；随着浓度逐渐提高，十二酸碳链与氧化铝（氧化铁）表面的夹角逐渐增大，直至形成单层饱和吸附状态。所述超疏水涂层组合物是用于锂离子电池和超级电容器的表面，可以很方便的涂覆到锂离子电池和超级电容器的表面上。另外，该涂层是在室温下进行涂覆的，并且在低温下就可干燥，耐高温性能好。其主要制备步骤如下所述。首先，加入一定量的稳定剂，在搅拌的同时，缓慢加入疏水剂，缓慢搅拌0.5h-2h，然后加入粘结剂，搅拌0.5h-1h。完成超疏水涂层的配制。然后喷涂到锂离子电池和超级电容器的表面。实施例一首先，加入100g的可溶性淀粉，在搅拌的同时，缓慢加入400g十二烷基苯磺酸钠，缓慢搅拌1h，然后加入800g聚丙烯酸乳液，搅拌2h。完成超疏水涂层的配制。然后喷涂到18650型号锂离子电池钢壳的表面。将18650型号锂离子电池钢壳放置于盐雾腐蚀试验箱内，温度控制在35±2℃。所使用浓度为5%的氯化钠溶液进行喷雾，设置喷雾时间为8h。到时间后将锂离子电池钢壳取出，用40℃的清洁流动水清洗，去除钢壳表面的盐雾溶液的残留物。并立即用吹风机吹干。观察其生锈情况。实施例二首先，加入100g的可溶性淀粉，在搅拌的同时，缓慢加入300g十二烷基苯磺酸钠，缓慢搅拌1h，然后加入600g聚丙烯酸乳液，搅拌1h。完成超疏水涂层的配制。然后喷涂到18650型号锂离子电池钢壳的表面。将18650型号锂离子电池钢壳放置于盐雾腐蚀试验箱内，温度控制在35±2℃。所使用浓度为5%的氯化钠溶液进行喷雾，设置喷雾时间为8h。到时间后将锂离子电池钢壳取出，用40℃的清洁流动水清洗，去除钢壳表面的盐雾溶液的残留物。并立即用吹风机吹干。观察其生锈情况。实施例三首先，加入50g的可溶性淀粉，在搅拌的同时，缓慢加入200g十二烷基苯磺酸钠，缓慢搅拌1h，然后加入500g聚丙烯酸乳液，搅拌0.5h。完成超疏水涂层的配制。然后喷涂到18650型号锂离子电池钢壳的表面。将18650型号锂离子电池钢壳放置于盐雾腐蚀试验箱内，温度控制在35±2℃。所使用浓度为5%的氯化钠溶液进行喷雾，设置喷雾时间为8h。到时间后将锂离子电池钢壳取出，用40℃的清洁流动水清洗，去除钢壳表面的盐雾溶液的残留物。并立即用吹风机吹干。观察其生锈情况。实施例四首先，加入50g的可溶性淀粉，在搅拌的同时，缓慢加入100g十二烷基苯磺酸钠，缓慢搅拌1h，然后加入800g聚丙烯酸乳液，搅拌0.5h。完成超疏水涂层的配制。然后喷涂到18650型号锂离子电池钢壳的表面。将18650型号锂离子电池钢壳放置于盐雾腐蚀试验箱内，温度控制在35±2℃。所使用浓度为5%的氯化钠溶液进行喷雾，设置喷雾时间为8h。到时间后将锂离子电池钢壳取出用40℃的清洁流动水清洗，去除钢壳表面的盐雾溶液的残留物。并立即用吹风机吹干。观察其生锈情况。对比试验将未喷涂超疏水涂层的18650型号锂离子电池钢壳直接放置于盐雾腐蚀试验箱内，温度控制在35±2℃。所使用浓度为5%的氯化钠溶液进行喷雾，设置喷雾时间为8h。到时间后将锂离子电池钢壳取出用40℃的清洁流动水清洗，去除钢壳表面的盐雾溶液的残留物。并立即用吹风机吹干。观察其生锈情况。通过观察对比试验和实施例中1-4中的18650型号锂离子电池钢壳的生锈情况，依据GB/T6461-2002计算钢壳覆盖层对钢壳的保护等级。保护评级和外观评级如下表所示。评级对比试验实施例一实施例二实施例三实施例四保护评级（Rp）56676缺陷面积（%）2.00.590.620.350.96综上实验可得出结果：本超疏水涂层具有较好的保护性能，不仅可以有效的提升电池钢壳的外观美观度，而且可有效降低电池钢壳锈蚀程度。实施例3组合物的保护性能最佳。超疏水涂层组合物可以很方便的涂覆到锂离子电池和超级电容器的表面上。另外该涂层是在室温下进行涂覆的，并且在低温下就可干燥，耐高温性能好。以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3