[發(fā)明專利]一種高刺穿強(qiáng)度的陶瓷涂覆隔離膜及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811332220.9
• 申請(qǐng)日: 2018-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN109546061A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊建青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): H01M2/16
• 分類號(hào): H01M2/16;H01M2/14
• 代理公司: 紹興普華聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33274
• 代理人: 康秀華

本發(fā)明公開一種高刺穿強(qiáng)度的陶瓷涂覆隔離膜及其制備方法，包括隔離膜基材，其特征在于：所述隔離膜基材單面或雙面涂布有陶瓷層，所述陶瓷層是通過含有混合陶瓷粉體、穩(wěn)定劑以及粘結(jié)劑的漿料涂布在隔離膜基材上而成，漿料中混合陶瓷粉體、粘結(jié)劑、穩(wěn)定劑以及造孔溶劑的用量以重量份計(jì)分別為：混合陶瓷粉體95?99份，粘結(jié)劑6.6?7.5份，穩(wěn)定劑1.6?2.1份。本發(fā)明所述的高刺穿強(qiáng)度的陶瓷涂覆隔離膜通過對(duì)陶瓷漿料改進(jìn)，小尺寸陶瓷填充進(jìn)大尺寸陶瓷堆砌的縫隙后，使陶瓷隔離膜具有更好的機(jī)械強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高刺穿強(qiáng)度的陶瓷涂覆隔離膜及其制備方法。

背景技術(shù)

陶瓷隔離膜是在隔離膜上涂覆陶瓷涂層，陶瓷涂層是由納米陶瓷粉末堆砌而成。

目前技術(shù)一般只用一種指定的納米粉末，進(jìn)而陶瓷粉末的粒度分布也是唯一的，不改變配方的前提下，陶瓷顆粒之間存在較多縫隙，陶瓷涂層的致密度較低，機(jī)械強(qiáng)度欠佳。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種高刺穿強(qiáng)度的陶瓷涂覆隔離膜，以提高陶瓷涂層致密度，使陶瓷隔離膜具有更好的機(jī)械強(qiáng)度。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種高刺穿強(qiáng)度的陶瓷涂覆隔離膜的制備方法，制造出的高刺穿強(qiáng)度的陶瓷涂覆隔離膜，提高鋰離子電池的安全性能和自放電衰減。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種高刺穿強(qiáng)度的陶瓷涂覆隔離膜，包括隔離膜基材，其特征在于：所述隔離膜基材單面或雙面涂布有陶瓷層，所述陶瓷層是通過含有混合陶瓷粉體、穩(wěn)定劑以及粘結(jié)劑的漿料涂布在隔離膜基材上而成，所述漿料中混合陶瓷粉體、粘結(jié)劑、穩(wěn)定劑的用量以重量份計(jì)分別為：混合陶瓷粉體95-99份，粘結(jié)劑份6.6-7.5份，穩(wěn)定劑1.6-2.1份；所述混合陶瓷粉體為基于激光衍射法的粒度分布的中心粒徑D50為0.5nm以下、且累積體積10％時(shí)的粒徑D10與累積體積90％時(shí)的粒徑D90的比D10/D90為0.1以上的納米陶瓷粉體A，和基于激光衍射法的粒度分布的中心粒徑D50是所述納米陶瓷粉體A的D50的2～3倍、且累積體積10％時(shí)的粒徑D10與累積體積90％時(shí)的粒徑D90的比D10/D90為0.15以上的納米陶瓷粉體B以任意比混合；所述粘結(jié)劑為聚乙烯醇，所述穩(wěn)定劑為羧甲基纖維素鈉。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的方案，所述漿料中混合陶瓷粉體、粘結(jié)劑、穩(wěn)定劑、的用量分別為97份、7.2份、1.8份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的方案，所述納米陶瓷粉體A的中心粒徑D50為0.4nm～0.5nm，所述納米陶瓷粉體B的中心粒徑D50為0.85nm～1.3nm。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的方案，所述混合陶瓷粉體中納米陶瓷粉體A和納米陶瓷粉體B的質(zhì)量比在3/7～8/2的范圍內(nèi)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的方案，所述隔離膜基材為多孔單層或多層PP膜、PE膜或PP/PE復(fù)合隔離膜中的一種。

一種制備高刺穿強(qiáng)度的陶瓷涂覆隔離膜的方法，其步驟如下：

1)混合陶瓷粉體配置：將納米陶瓷粉體A和納米陶瓷粉體B混合后備用；

2)漿料配制：按照上述混合陶瓷粉體、粘結(jié)劑、穩(wěn)定劑的用量，將混合陶瓷粉體加入穩(wěn)定劑中攪拌，再加入粘結(jié)劑，繼續(xù)攪拌反應(yīng)；

3)涂布：升溫凸版涂布機(jī)的烘箱，烘箱各段從前到后逐步提高溫度，將漿料打入料槽中涂布在隔離膜基材的單面或雙面，烘干即成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的高刺穿強(qiáng)度的陶瓷涂覆隔離膜通過對(duì)陶瓷漿料的改造，納米陶瓷粉體A的小尺寸陶瓷填充進(jìn)納米陶瓷粉體B的大尺寸陶瓷堆砌的縫隙中，陶瓷涂層致密度提高，該陶瓷隔離膜具有更好的機(jī)械強(qiáng)度，抗穿刺強(qiáng)度增大，抗熱收縮能力提高，進(jìn)而提升鋰電池的安全性和自放電衰減。