[發明專利]多孔陶瓷隔膜漿料及其制備方法、電池隔膜及電池

在審

• 申請號: 201910015455.3
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109742298A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 李景夫;易四勇;林琳;林洋;任超
• 申請（專利權）人: 桑頓新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

本發明涉及一種多孔陶瓷隔膜漿料及其制備方法和應用，制備方法包括以下步驟：用氫氟酸腐蝕陶瓷粉末得到多孔陶瓷粉末，陶瓷粉末由至少兩種陶瓷材料制成；將多孔陶瓷粉末與鹽酸或硝酸混合進行活化，得到活化多孔陶瓷粉末；用硅烷偶聯劑對活化多孔陶瓷粉末的表面進行包覆，得到敏化多孔陶瓷粉末；將敏化多孔陶瓷粉末與粘結劑和有機溶劑混合，并攪拌均勻，得到多孔陶瓷隔膜漿料。本發明將由若干種陶瓷材料制備而成的陶瓷粉末通過氫氟酸進行侵蝕，利用氫氟酸對不同種類陶瓷材料的侵蝕速度差異而制成本身即為多孔結構的多孔陶瓷粉末，然后將該多孔陶瓷粉末經過活化、敏化等處理得到多孔陶瓷隔膜漿料，該多孔陶瓷隔膜漿料可顯著提高電池的電性能。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別是涉及一種多孔陶瓷隔膜漿料及其制備方法、電池隔膜及電池。

背景技術

隨著不可再生能源的匱乏和全社會對環境污染的控制，新能源的發展已成不可阻擋之勢。鋰離子電池因具有比能量大、質量輕、循環壽命好、自放電率低、無記憶效應及對環境友好等優點，已經廣泛應用于電動汽車領域和儲能領域。隨著鋰離子電池應用范圍不斷擴大，各行各業對鋰離子電池的性能提出了更加嚴苛的要求，如電池容量的提升、電池循環壽命的增加以及電池安全性能的提升等。軟包鋰離子電池是目前應用于電動汽車領域的一種主要電池類型，軟包鋰離子電池中的電解液含量對電池的循環性能和倍率性能有很大影響，在一定程度上可以通過增加軟包鋰離子電池在制造過程中的保液量來提高電池的上述性能。但在目前的鋰離子電池中除了極片和隔膜對電解液有吸附作用以外，游離的電解液均會在電池除氣成型工序被抽離出電池內部，因此通過增加注入軟包鋰離子電池中電解液的量并不能有效提高保液量，而一般的隔膜對電解液的吸附作用很小，無法提高電池保液量。

發明內容

基于此，有必要提供一種可提高隔膜保液能力的多孔陶瓷隔膜漿料及其制備方法和應用。

一種多孔陶瓷隔膜漿料的制備方法，包括以下步驟：

用氫氟酸腐蝕陶瓷粉末得到多孔陶瓷粉末，所述陶瓷粉末由至少兩種陶瓷材料制成；

將所述多孔陶瓷粉末與鹽酸或硝酸混合進行活化，得到活化多孔陶瓷粉末；

用硅烷偶聯劑對所述活化多孔陶瓷粉末進行包覆，得到敏化多孔陶瓷粉末；

將粘結劑和有機溶劑與所述敏化多孔陶瓷粉末混合，并攪拌均勻，得到所述多孔陶瓷隔膜漿料。

在其中一個實施例中，所述陶瓷粉末由勃姆石、氟金云母、氟磷灰石、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、莫來石、堇青石和鈦酸鋁中的至少兩種制成。

在其中一個實施例中，所述陶瓷粉末由氟金云母、氧化鋁、氟磷灰石和冰晶石制成。

在其中一個實施例中，所述氟金云母、氧化鋁、氟磷灰石和冰晶石的質量比為(0.1～0.3):(7～10):(0.7～0.9):(0.05～0.2)。

在其中一個實施例中，所述腐蝕的步驟為：將所述陶瓷粉末于質量百分比為10％～15％的氫氟酸中放置0.5h～1h。

在其中一個實施例中，所述活化的步驟為：將所述多孔陶瓷粉末與3～7mol/L的鹽酸溶液混合，并于90℃～100℃水浴3h～5h；所述包覆的步驟為：將乙醇溶液的pH值調節至3.0～6.5，然后加入硅烷偶聯劑得到敏化溶液，將所述活化多孔陶瓷粉末與所述敏化溶液混合，并于50℃～60℃水浴5h～6h。

在其中一個實施例中，所述粘結劑為水性環氧樹脂、水性聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、多元丙烯酸類共聚物、共聚改性聚乙烯醇、水性有機硅樹脂、聚偏氟乙烯、丁腈-聚氯乙烯共混物、聚丙烯和超高分子量聚乙烯中的一種或多種。

本發明還提供了一種多孔陶瓷隔膜漿料，根據上述制備方法制備得到。