[發明專利]一種低水分耐高溫高剝離強度的涂覆漿料及其應用

有效

• 申請號: 202110881330.6
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113611984B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 裴海樂;尚文濱;陳朝暉
• 申請（專利權）人: 江蘇厚生新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/446
• 分類號: H01M50/446;H01M50/449;H01M50/489;H01M50/491;H01M50/497;H01M50/403;H01M10/0525
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 陳健陽

本發明公開了一種低水分耐高溫高剝離強度的涂覆漿料及其應用。涂覆漿料的原料包括以下成分：按重量計，30～60份溶劑、0.5～5份分散劑、20～50份陶瓷材料、1～10份增稠劑、2～10份粘結劑a、3～12份粘結劑b、0.05～0.1份潤濕劑。有益效果：(1)制備涂覆漿料體系同時滿足低水分、耐高溫、高強度要求，且漿料體系穩定，漿料保質期長，使用過程中的漿料氣泡少。(2)粘結劑a使用沒質子酸進行改性，使得粘性強度更為持久，從而增強了鋰電池隔膜的使用壽命；(3)利用鋰電池隔膜的中硼原子的缺電子效應，促進鋰離子傳導，彌補涂層覆蓋造成離子傳導率降低的問題，從而增加鋰電池隔膜在電池使用過程中的穩定性和電容量。

技術領域

本發明涉及電池鋰電池隔膜技術領域，具體為一種低水分耐高溫高剝離強度的涂覆漿料及其應用。

背景技術

目前，隨著鋰電池隔膜技術的發展，涂覆鋰電池隔膜因為其相比純PE鋰電池隔膜擁有更高的電解液浸潤、以及安全強度等特點而更受市場青睞，然而目前產品和專利中，只針對以上一個方面進行研究，未能給出綜合解決方案；如專利CN109301129A僅強調涂覆的低水分，對耐高溫性和剝離強度未作說明；如專利CN112490580A僅對耐高溫進行研究，對水分和剝離未做說明；如專利CN111554858A僅對剝離強度進行研究，對水分和熱收縮未做說明。涂覆鋰電池隔膜的低水分、耐高溫、高剝離三個主要性能要求總是不能很好地被同時滿足。另外，水分高容易使電解液中的LiPF6分解生成HF，進而破壞SEI、腐蝕銅鋁箔等問題；耐高溫性能低，在電池高溫情況下涂覆鋰電池隔膜收縮大，導致露出正負極，從而使電池短路使電池起火，發生安全事故；涂層剝離強度低，容易導致涂層掉落，使鋰電池隔膜失去涂層的附加效果。此外，涂覆層的覆蓋會降低基膜的孔隙率，從而增加鋰離子遷移阻力，降低鋰電池的離子電導率。

綜上，解決上述問題，制備一種低水分耐高溫高剝離強度的涂覆漿料，并應用于鋰電池隔膜具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低水分耐高溫高剝離強度的涂覆漿料及其應用，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種低水分耐高溫高剝離強度的涂覆漿料，涂覆漿料的原料包括以下成分：按重量計，30～60份溶劑、0.5～5份分散劑、20～50份陶瓷材料、1～10份增稠劑、2～10份粘結劑a、3～12份粘結劑b、0.05～0.1份潤濕劑。

較為優化地，所述粘結劑a為改性聚丙烯酸類水性粘結劑；所述粘結劑b為改性氟丙烯酸類水性粘結劑。

較為優化地，所述溶劑為水；所述分散劑為甲醇、丙醇、正丁醇、異丙醇、乙二醇、甲醚、乙醚、丙二醇、丙三醇、丙醇、丁酮中一種或多種混合溶劑；所述陶瓷材料為三氧化二鋁、二氧化鈦、勃姆石、二氧化鎂或氫氧化鎂中一種或多種混合物；所述增稠劑為羧甲基纖維素胺或羧甲基纖維素鈉的至少一種；所述潤濕劑為醇類或硅氧烷類產品。

較為優化地，所述分散劑為異丙醇、丁酮、甲醚中至少一種；所述陶瓷材料為三氧化鋁或勃姆石中至少一種。

較為優化地，一種鋰離子電池隔膜，將涂覆漿料均勻涂覆在基膜上，烘烤，得到成品。

較為優化地，制備工藝包括以下步驟：

步驟1：(1)將溶劑、分散劑、陶瓷材料置于攪拌器中，設置轉速為1000～1800r/min攪拌5～15分鐘，得到A1溶液；(2)將增稠劑加入A1溶液，設置轉速為800～1500r/min攪拌1～2小時；得到B2溶液；(3)將粘結劑a加入B2溶液，設置轉速為800～1000r/min攪拌0.5～1小時，得到C3溶液；(4)將溶液C3通過研磨機研磨，得到C3-1溶液；(5)將C3-1靜置10～15分鐘，加入粘結劑b，設置轉速為30～100r/min攪拌0.5～2小時，得到D4溶液；(6)將潤濕劑加入D4溶液，設置轉速30-80r/min攪拌5～10分鐘，得到涂覆漿料；