[發明專利]一種高剝離強度型陶瓷漿料及陶瓷涂覆隔膜

有效

• 申請號: 202010411973.X
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111554858B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 徐健;景希瑋
• 申請（專利權）人: 瑞固新能（上海）材料科技有限公司
• 主分類號: H01M50/434
• 分類號: H01M50/434;H01M50/446;H01M50/449;H01M50/417;H01M10/0525;C09D1/00;C09D7/65;C08J7/043;C08L23/06
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅

本發明公開了一種高剝離強度型陶瓷漿料及陶瓷涂覆隔膜，其陶瓷漿料包括以下重量份數的原料：50~80份的去離子水，40~60份無機材料、0.01～1份分散劑、0.1～1份增稠劑、0.1～1份潤濕劑，0.5~3份A粘結劑，0.5~3份B粘結劑。采用該陶瓷漿料制備得到的陶瓷涂覆隔膜，具有較高的剝離強度。

技術領域

本發明涉及的是涂覆隔膜技術領域，具體地說是一種高剝離強度型陶瓷漿料及陶瓷涂覆隔膜。

背景技術

聚烯烴隔膜的價格低廉，在鋰離子電池中應用廣泛，但由于此類隔膜材料的耐熱性較差，而且與電解液有機溶劑間親和性不佳，因而電解液保持能力較差，對電池的使用性能造成了一定影響。

目前市場上的陶瓷隔膜主要是氧化鋁涂層，但該氧化鋁涂層使用時間短，穩定性差，在低溫下氧化鋁涂層制得的隔膜剝離強度太小，隔膜在使用過程中氧化鋁涂層浸泡時間過長會脫落，從而電池熱穩定性降低，電池容量下降，放電效果差，影響電池性能，因此現有技術需要進一步的改進。

加強涂層與基膜的結合力，改善隔膜的熱穩定性，加強隔膜與電解液之間的浸潤性，改善鋰離子傳輸性能，具有良好的應用前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對目前制備的隔膜陶瓷層與基膜間的結合力較弱，易出現陶瓷層脫落的問題。

本發明提供了一種高剝離強度型陶瓷漿料，所用的粘結劑具備交聯功能，粘結劑A的乳膠粒表面富含羧基官能團，粘結劑B的乳膠粒表面富含胺基、羥基、環氧基官能團中的至少一種，陶瓷漿料在干燥過程中，乳膠粒之間形成交聯化學鍵，顯著提高了陶瓷層與基膜間的結合力。這種雙組分復合使用的粘結劑，遠比在同一個乳膠粒表面含有羧基、及胺基、羥基、環氧基官能團中的至少一種的剝離強度要高。

為達到以上目的，本發明的具體技術方案是：

一種高剝離強度型陶瓷漿料，特點是由以下重量份數的原料混合而成，具體原料包括：

去離子水 50~80份

無機材料 40~60份

分散劑 0.01～1份

增稠劑 0.1～1份

潤濕劑 0.1～1份

A粘結劑 0.5~3份

B粘結劑 0.5~3份；其中：

所述無機材料為氧化鋁、勃姆石、氧化硅、氧化鈦、碳酸鈣、硫酸鋇和氧化鎂中的至少一種；

所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、六偏磷酸鈉、聚丙烯酸銨鹽和辛基苯酚聚氧乙烯醚中的至少一種；

所述增稠劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、海藻酸鈉、瓜爾膠、聚丙烯酸和羧甲基纖維素中的至少一種；

所述潤濕劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚和聚醚改性聚硅氧烷中的至少一種；

所述A粘結劑為丙烯酸酯粘結劑，由90-99%主單體和1-10%功能單體共聚得到，主單體為苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯腈、甲基丙烯腈中的至少一種，功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的至少一種；

所述B粘結劑為丙烯酸酯粘結劑，由90-99%主單體和1-10%功能單體共聚得到，主單體為苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯腈、甲基丙烯腈的至少一種，功能單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種。