[發明專利]一種陶瓷顆粒、包括該陶瓷顆粒的隔膜及電池

有效

• 申請號: 202010097569.X
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111293256B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 張祖來;李素麗;李俊義;徐延銘
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: H01M50/434
• 分類號: H01M50/434;H01M50/443;H01M50/491;H01M50/446;H01M50/449;H01M50/403;H01M10/0525
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

1.一種隔膜，所述隔膜包括陶瓷顆粒，其中，所述陶瓷顆粒具有核殼結構，即包括殼層和核芯，形成所述殼層的材料包括多孔聚合物復合改性材料，形成所述核芯的材料包括無機陶瓷材料；所述多孔聚合物復合改性材料中包括共價有機框架化合物；所述共價有機框架化合物是通過第一單體和第二單體共聚而形成的；

所述第一單體選自二胺類化合物；所述二胺類化合物具有下述結構：H₂N-R-NH₂，所述R選自亞苯基、三聯亞苯基或四聯亞苯基；所述第二單體選自2,4,6-三甲?；饺?THBA)；

所述殼層的厚度為100nm-2000nm；所述殼層和核芯的質量比為(2-6)：(8-4)。

2.根據權利要求1所述的隔膜，其中，所述殼層和核芯的質量比為(2-4)：(8-6)。

3.根據權利要求1所述的隔膜，其中，所述第一單體選自4,4-二氨基三聯苯(TPDA)。

4.根據權利要求1所述的隔膜，其中，所述第一單體和第二單體的摩爾比為3:2。

5.根據權利要求1所述的隔膜，其中，所述無機陶瓷材料選自氧化鋁、勃姆石、氧化鎂、氫氧化鎂、硫酸鋇、鈦酸鋇、氧化鋅、氧化鈣、二氧化硅、碳化硅、氧化鎳中的一種或兩種以上。

6.根據權利要求1所述的隔膜，其中，所述殼層的孔徑為0.1-5nm。

7.根據權利要求1所述的隔膜，其中，所述無機陶瓷材料的平均粒徑為0.01μm-20μm。

8.根據權利要求1所述的隔膜，其中，所述陶瓷顆粒的平均粒徑為0.02μm-22μm。

9.根據權利要求1-8任一項所述的隔膜，其中，所述陶瓷顆粒是通過如下方法制備得到的：

(1)采用固相包覆法或液相包覆法，將包括多孔聚合物復合改性材料的形成殼層的材料包覆在包括無機陶瓷材料的形成核芯的材料表面；

(2)將步驟(1)的產物與催化劑、溶劑混合，進行溶劑熱反應，制備得到所述陶瓷顆粒。

10.根據權利要求9所述的隔膜，其中，步驟(1)中，所述液相包覆法包括如下步驟：

將包括第一單體和第二單體的形成殼層的材料，包括無機陶瓷材料的形成核芯的材料以及有機溶劑混合，并在20-60℃下進行回流處理0.5-50h；

其中，所述的有機溶劑選自四氫呋喃。

11.根據權利要求9所述的隔膜，其中，步驟(1)中，所述固相包覆法包括如下步驟：

將包括第一單體和第二單體的形成殼層的材料，包括無機陶瓷材料的形成核芯的材料混合，并在200-280℃下進行回流處理1-72h。

12.根據權利要求9所述的隔膜，其中，步驟(2)中，所述催化劑選自四氫吡咯，所述溶劑選自正丁醇和鄰二氯苯的混合溶劑。

13.根據權利要求9所述的隔膜，其中，步驟(2)中，所述溶劑熱反應的溫度為120-160℃，所述溶劑熱反應的時間為6-72h。

14.根據權利要求1所述的隔膜，其中，所述隔膜包括隔膜基層和位于隔膜基層至少一側表面的涂覆層，所述涂覆層由包括所述陶瓷顆粒的混合體系在隔膜基層至少一側表面涂覆得到。

15.根據權利要求14所述的隔膜，其中，所述涂覆層的厚度為1-10μm。

16.根據權利要求14所述的隔膜，其中，所述混合體系中還包括聚合物粘結劑和助劑中的至少一種。