[發明專利]用于鋰電池的改進的帶涂層隔板及相關方法

在審

• 申請號: 201580074209.5
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN107210411A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 張正銘;何金波;李學法;全寅植;石烈;吉爾·V·沃森
• 申請（專利權）人: 賽爾格有限責任公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/14;H01M10/0525
• 代理公司: 北京王景林知識產權代理事務所(普通合伙)11320
• 代理人: 王景林

1.一種用于鋰電池的隔板，包括多孔基底和在多孔基底的至少一個表面上形成的涂層，其中，該涂層由涂覆漿液形成，該涂覆漿液包括陶瓷顆粒和聚合粘合劑；該聚合粘合劑被分散在水中或水性溶液中。

2.如權利要求1所述的隔板，其中，所述隔板用于二次鋰電池。

3.如權利要求1所述的隔板，其中，所述基底是微孔的。

4.如權利要求1所述的隔板，其中，所述涂層是多孔的。

5.如權利要求4所述的隔板，其中，所述涂層是微孔的。

6.如權利要求1所述的隔板，其中，所述聚合粘合劑為聚偏氟乙烯(PVDF)均聚物、PVDF共聚物或其混合物；所述PVDF共聚物包括PVDF和/或偏二氟乙烯(VF₂)與六氟丙烯(HFP或[-CF(CF₃)-CF₂-])、氯三氟乙烯(CTFE)和四氟乙烯(TFE)中的一種或多種的共聚物。

7.如權利要求1所述的隔板，其中，所述陶瓷顆粒包括一種或多種金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽、硅酸鹽、高嶺土、滑石、礦物、玻璃及其混合物；所述金屬氧化物包括氧化鋁(Al₂O₃)、氧化鈦(TiO₂)、氧化硅(SiO₂)、氧化鋅(ZnO₂)及其混合物中的一種或多種。

8.如權利要求1所述的隔板，其中，所述陶瓷顆粒的平均粒徑為50nm～1,000nm。

9.如權利要求1所述的隔板，其中，所述涂層包括約50wt％～約95wt％的陶瓷顆粒以及約5wt％～約50wt％的聚合粘合劑。

10.如權利要求1所述的隔板，其中，所述多孔基底為單層、雙層、三層或多層的多孔膜。

11.如權利要求1所述的隔板，其中，是涂層的厚度為約2μm～約10μm。

12.如權利要求1所述的隔板，其中，所述聚合粘合劑的水性溶液進一步包括一種或多種去泡劑、分散劑、消泡劑、填料、抗沉降劑、均一劑、流變改性劑、潤濕劑、pH緩沖劑、含氟表面活性劑、無氟表面活性劑、增稠劑、乳化試劑、含氟乳化劑、無氟乳化劑和流動粘合促進劑。

13.如權利要求1所述的隔板，其中，所述多孔基底為包括一種或多種聚烯烴的微孔膜。

14.一種用于鋰電池的隔板，包括多孔基底和在多孔基底的至少一個表面上形成的涂層；所述涂層由涂覆漿液形成，所述涂覆漿液包括陶瓷顆粒、一種或多種水溶性聚合粘合劑和一種或多種水不溶性聚合粘合劑，其中，溶劑為水。

15.如權利要求14所述的隔板，其中，所述基底是微孔的。

16.如權利要求14所述的隔板，其中，所述涂層是多孔的。

17.如權利要求14所述的隔板，其中，所述涂層是微孔的。

18.如權利要求14所述的隔板，其中，所述水不溶性聚合粘合劑為聚偏氟乙烯(PVDF)均聚物、PVDF共聚物或其混合物；所述PVDF共聚物包括PVDF和/或偏二氟乙烯(VF₂)與六氟丙烯(HFP或[-CF(CF₃)-CF₂-])、氯三氟乙烯(CTFE)和四氟乙烯(TFE)中的一種或多種的共聚物。

19.如權利要求14所述的隔板，其中，所述水溶性聚合粘合劑為羧甲基纖維素、聚乙烯醇、聚內酰胺或聚丙烯酸酯。

20.一種用于鋰電池的帶涂層隔板的制備方法，該方法包括步驟：(a)提供多孔基底；(b)在多孔基底的至少一個表面上涂布涂覆漿液，其中，涂覆漿液包括在水或水性溶液或懸浮液中的陶瓷顆粒和聚合粘合劑；和(c)干燥涂覆漿液，以在多孔基底上形成涂層。

21.如權利要求20所述的方法，進一步包括將陶瓷顆粒和聚合粘合劑的水性溶液混合在一起的步驟，其中，通過一種或多種高剪切混合和球磨混合完成所述混合。