[发明专利]一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜，包括隔膜基材，其特征在于：在隔膜基材表面涂布有经阴离子表面活性剂改性的陶瓷保护层，所述的阴离子表面活性剂为含磺酸钠或羧酸钠基团的化合物，化合物的端基或侧链不带有羟基和羧基。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜，其特征在于：所述的阴离子表面活性剂为乙烯基磺酸钠（SVS）、丙烯基磺酸等钠（AOS）、丙烯酸钠（AS）或甲基丙烯酸钠（MAS）中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜，其特征在于：所述的隔膜基材为聚烯烃隔膜，包括聚乙烯微孔膜（PE）、聚丙烯微孔膜（PP）及聚丙烯微孔膜/聚乙烯微孔膜/聚丙烯微孔膜（PP/PE/PP）三层复合膜，其孔隙率为25～60%。

4.一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A．将端基或侧链带有羟基的磺酸钠或羧酸钠型阴离子表面活性剂，在脱水剂作用下接枝到陶瓷粉末表面得到改性陶瓷粉末，并对改性陶瓷粉末进行洗涤；

B．将洗涤后的改性陶瓷粉末、粘合剂与溶剂按6∶1-3∶5-35的重量比混合，然后搅拌或球磨4～24 h，得陶瓷涂覆浆料；

C．将所述陶瓷浆料涂覆在隔膜基材表面，真空干燥，其干燥温度为85～160 ℃，干燥时间为30-90分钟，得所述复合锂电池隔膜；

其中，所述端基或侧链不带有羟基和羧基的含磺酸钠或羧酸钠基团的阴离子表面活性剂在偶联剂的作用下接枝到陶瓷粉末表面的方法为：将端基或侧链不带有羟基和羧基的含磺酸钠或羧酸钠基团的阴离子表面活性剂与偶联剂溶解在醇类中，然后加入陶瓷粉末，在氮气气氛中水浴加热回流4～6小时，进行接枝反应。

5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于：

所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油基三甲氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷。

6.根据权利要求4所述的一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于：

所述的粘合剂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸丁酯，聚丙烯酸乙酯、聚苯乙烯磺酸锂、聚丙烯酸锂、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、丁苯橡胶（SBR）、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、羧乙基纤维素以及聚偏氟乙烯（PVDF）中的一种或几种混合物。

7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于：所述粘合剂为水性粘合剂时，在涂覆浆料前，需对隔膜基材进行电晕、等离子体或辐照表面改性。

8.根据权利要求4所述的一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于：所述步骤B中还可加入增塑剂，所述增塑剂为异丙醇、正丁醇、磷酸二乙酯、磷酸三丁酯、丁酸乙酯、丙酸三丁酯、乙酸异丙酯、甲基乙基酮、乙基丁基酮或甲基戊基酮中的至少一种。