[發明專利]一次混合涂布陶瓷PVDF涂覆隔膜的制備方法

在審

• 申請號: 201810145500.2
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108417761A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 陶晶;杜輝;羅婷;王思雙
• 申請（專利權）人: 重慶云天化紐米科技股份有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

本發明公開了一次混合涂布陶瓷PVDF涂覆隔膜的制備方法，包括如下步驟：（1）陶瓷PVDF混合漿料制備：將CY?242陶瓷漿料、去離子水、聚醚改性有機硅聚合物、水性丙烯酸乳液A、水性丙烯酸乳液B、堿溶脹丙烯酸增稠劑、PVDF粉末混合攪拌后，研磨，然后根據固含量及粘度要求加入去離子水和羧甲基纖維素鈉水溶液，制得陶瓷PVDF混合漿料；（2）涂布：將制得的陶瓷PVDF混合漿料漿料涂布于厚度為9um的PE隔膜上，在溫度為40?80℃的烘箱內烘干后得到低水分陶瓷涂覆隔膜，陶瓷涂層厚度為3um，涂布速度為10?80m/min。本發明工藝簡單，成本較低，且同時滿足隔膜熱收縮及粘接性，滿足鋰離子電池的使用要求。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，具體涉及一次混合涂布陶瓷PVDF涂覆隔膜的制備方法。

背景技術

鋰離子電池具有能量密度高，循環壽命長，自放電率小，無記憶效應和綠色環保等優勢，廣泛應用于便攜式電子設備，電動工具，電動車輛及儲能等方面。

隔膜是鋰離子電池中關鍵的內層組件。電池的容量，循環性能和充放電電流密度，耐高溫及高強度，安全保障等關鍵性能都與隔膜有直接的關系。

隨著三元電池的推廣以及磷酸鐵鋰電池能量密度的提升需求，陶瓷隔膜代替普通隔膜是未來高能量和高功率的大電池的必然選擇，也是市場和科技的綜合需要，掌握陶瓷漿料制備技術、隔膜涂覆技術對于提升自主研發鋰離子電池的整體競爭力、對完善產業鏈結構具有重要的作用。

目前市場上用的陶瓷隔膜是氧化鋁附著在基膜上，用以增強基膜的耐高溫性能。但存在工藝復雜，成本較高，且不能滿足隔膜熱收縮及粘接性，從而無法滿足鋰離子電池的使用要求。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種一次混合涂布陶瓷PVDF涂覆隔膜的制備方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一次混合涂布陶瓷PVDF涂覆隔膜的制備方法，包括如下步驟：

（1）陶瓷PVDF混合漿料制備：將CY-242陶瓷漿料、去離子水、聚醚改性有機硅聚合物、水性丙烯酸乳液A、水性丙烯酸乳液B、堿溶脹丙烯酸增稠劑、PVDF粉末混合攪拌后，在轉速為800rpm的條件下研磨40min，制備得到陶瓷PVDF混合漿料；

所述水性丙烯酸乳液A和水性丙烯酸乳液B為純丙乳液、苯丙乳液中的一種或多種，其中水性丙烯酸乳液A玻璃化溫度為TG=-10℃，水性丙烯酸乳液B玻璃化溫度為TG=5℃，所述堿溶脹丙烯酸增稠劑為聚丙烯酸；

（2）涂布：將制備得到的陶瓷PVDF混合漿料涂布于厚度為9um的PE隔膜上，在溫度為40-80℃的烘箱內烘干后得到低水分陶瓷涂覆隔膜，所述陶瓷涂層厚度為3um，涂布速度為10-80m/min。

進一步，所述步驟（1）中聚醚改性有機硅聚合物為聚醚改性二甲基硅氧烷、聚醚改性丙烯酸官能團聚二甲基硅氧烷、聚醚改性乙氧基化二甲基硅氧烷中的一種或幾種。

進一步，所述步驟（1）中CY-242陶瓷漿料、去離子水、聚醚改性有機硅聚合物、水性丙烯酸乳液A、水性丙烯酸乳液B、堿溶脹丙烯酸增稠劑與PVDF粉末的質量比為40：20：0.5：2：2：0.5：14。

進一步，所述步驟（1）中水性丙烯酸乳液A和水性丙烯酸乳液B均為苯丙乳液。

進一步，所述CY-242陶瓷漿料采用以下方法制備得到：將三氧化二鋁粉末、去離子水、聚丙烯酸銨鹽和羧甲基纖維素鈉水溶液混合攪拌后，在球磨機中球磨至目標粒徑D90:1.6~2.0，制備得到CY-242陶瓷漿料。所述三氧化二鋁粉末、去離子水、聚丙烯酸銨鹽與羧甲基纖維素鈉水溶液的質量比為36：44：（0.05-0.5）：（0.4-5）。所述羧甲基纖維素鈉水溶液濃度為1.5%。