[發明專利]一種PTC安全涂層及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201811297349.0
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109411760A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 彭建文;李素麗;李俊義;徐延銘;唐偉超
• 申請（專利權）人: 珠海光宇電池有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種PTC安全涂層，其特征在于所述PTC安全涂層由高分子改性導電填料、高分子聚合物和無機填料制備而成，其中：高分子改性導電填料、高分子聚合物和無機填料的質量比為5~80：5~40：4~20。

2.根據權利要求1所述的PTC安全涂層，其特征在于所述高分子改性導電填料由高分子聚合物、導電劑、添加劑制備而成，其中：所述高分子聚合物和導電劑的質量比為0.1~10:1，添加劑的添加量為高分子改性導電填料總質量的0.01~5%。

3.根據權利要求2所述的PTC安全涂層，其特征在于所述導電劑為導電石墨、導電炭黑、科琴黑、乙炔黑、碳纖維、單臂碳納米管、多臂碳納米管、石墨烯中的一種或多種混合；

所述高分子聚合物為以下情況中的一種：

（1）改性丁苯橡膠、聚羥基苯乙炔、聚羧基苯乙炔、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯丙烯酸酯中的一種或多種；

（2）官能團改性的聚丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚羧基丁腈橡膠、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚N,N-亞甲基雙丙烯酰胺中的一種或多種，所述官能團為羥基、羧基、酰胺基、羥甲基中的一種或多種；

所述添加劑為以下情況中的一種：

（1）甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、檸檬酸中的一種或多種；

（2）乙胺、丙胺、三乙胺中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的PTC安全涂層，其特征在于所述高分子聚合物為聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚碳酸酯等或者由這些改性的高分子聚合物中的一種或多種混合。

5.根據權利要求1所述的PTC安全涂層，其特征在于所述無機填料為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米三氧化二鋁、納米氧化鋯、碳酸鋇、三氧化二釩中的一種或幾種。

6.一種權利要求1-5任一權利要求所述的PTC安全涂層的制備方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

（1）將高分子改性導電填料均勻的分散在有機溶劑中，得到高分子改性導電填料漿料；

（2）向高分子改性導電填料漿料中加入高分子聚合物混合均勻，然后加入無機填料，制成PTC漿料；

（3）采用凹版印刷或者噴涂工藝，將PTC漿料均勻涂覆在鋁箔或銅箔表面，并加熱干燥，除去溶劑；

（4）將涂覆有PTC的鋁箔或銅箔表面置于烘箱中，在惰性氣體保護下進行烘烤，使高分子改性導電填料中的活性官能團完成反應，得到PTC涂層。

7.根據權利要求6所述的PTC安全涂層的制備方法，其特征在于所述有機溶劑為乙腈、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙酸乙酯、二甲基亞砜、無水乙醇中的一種或幾種。

8.根據權利要求6所述的PTC安全涂層的制備方法，其特征在于所述PTC漿料的固含量為5~30%，粘度為10~3000 mpa?s；所述高分子改性導電填料漿料的固含量為2~10%；粘度為10~3000 mpa?s；所述PTC涂層的厚度為1~20μm，面密度為0.1~10g/m²。

9.根據權利要求6所述的PTC安全涂層的制備方法，其特征在于所述烘箱溫度為50~150℃，烘烤時間為1~10h。

10.一種權利要求1-5任一權利要求所述的PTC安全涂層在鋰離子電池正極極片和/或負極極片中的應用。