[发明专利]氧化铝陶瓷涂覆隔膜的制备方法

说明书

本发明提供一种氧化铝陶瓷涂覆隔膜的制备方法，所述氧化铝陶瓷涂覆隔膜包括基膜层及基膜层一侧或双侧的氧化铝陶瓷涂层，所述氧化铝由醇盐经水解、抽滤、洗涤、干燥获得，所述醇盐水解过程中使用聚丙烯酸钠为分散剂，得到分散性好、大小均匀且粒径为0.05μm～2μm的氧化铝颗粒；本发明通过将醇盐溶解于去离子水或醇类有机溶剂中，使其发生水解反应生成氧化铝，避免了烧结工序，简化了隔膜的生产工艺，极大地降低生产成本。

技术领域

本发明涉及氧化铝陶瓷涂覆隔膜的技术领域，具体涉及一种氧化铝陶瓷涂覆隔膜的制备方法。

背景技术

无机氧化铝陶瓷因其优良的耐热性及电化学稳定性而被广泛用于锂电池隔膜的涂覆，降低锂电池隔膜受热时的热收缩，从而避免锂电池的燃烧或爆炸现象。一般氧化铝的制备是氢氧化铝经过煅烧获得，但经煅烧后粒子间相互作用产生粒子间的团聚，氧化铝颗粒大小不均匀，分散性较差，易导致涂覆隔膜厚度及涂覆隔膜与电极间界面不均匀，造成电池使用过程中电流密度不均匀，且容易被电池使用过程中产生的枝晶刺破。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种氧化铝陶瓷涂覆隔膜的制备方法，其避免了烧结工序，简化了隔膜的生产工艺，极大地降低生产成本。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种氧化铝陶瓷涂覆隔膜的制备方法，所述氧化铝陶瓷涂覆隔膜包括基膜层及基膜层一侧或双侧的氧化铝陶瓷涂层，所述氧化铝由醇盐经水解、抽滤、洗涤、干燥获得，所述醇盐水解过程中使用聚丙烯酸钠为分散剂，得到分散性好、大小均匀且粒径为0.05μm～2μm的氧化铝颗粒。

在上述技术方案中，包括以下步骤：

1)将一定质量比的聚丙烯酸钠加入去离子水或醇类有机溶剂中，30～50℃下搅拌至完全溶解，然后升温至200～300℃，得到混合溶液，继而将醇盐按照一定配比加入到上述混合溶液中，搅拌0.5～2h至反应完全，抽滤，去离子水和无水乙醇洗涤，60～100℃干燥得到氧化铝颗粒；

2)将增稠剂、粘结剂和润湿剂加入去离子水中，搅拌至完全溶解，继而加入步骤1)中经干燥得到的氧化铝颗粒，搅拌均匀，研磨0.5～2h，然后加入表面活性剂，研磨1～3h，得到水性陶瓷浆料；浆料中包括20～80wt％的去离子水，10～70wt％氧化铝颗粒。将上述浆料涂布于聚烯烃微孔膜一侧或双侧，经过30～80℃烘箱干燥2～5min，得到氧化铝陶瓷涂覆隔膜。

在上述技术方案中，所述聚丙烯酸钠的分子量为1000～5000，占溶剂质量比为1～5％。

在上述技术方案中，所述醇类有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇或仲丁醇。

在上述技术方案中，所述醇盐为异丙醇铝、丙醇铝、正丁醇铝、仲丁醇铝或三乙醇铝，D50为50～300nm，占溶剂质量比为5～40％。

在上述技术方案中，所述增稠剂为CMC、PVA、PAN、PAM或海藻酸钠的至少一种，质量百分比为0.05～3％。

在上述技术方案中，所述粘结剂为苯丙乳胶、聚乙酸乙烯酯、丁苯乳胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，质量百分比为0.01～4％。

在上述技术方案中，所述润湿剂为氟代烷基乙氧基醇醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、丁基萘磺酸钠、羟乙基磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种，质量百分比为0.05～2％。

在上述技术方案中，所述氧化铝陶瓷涂层的厚度为1.0～6.0μm，优选3.0～4.0μm。

在上述技术方案中，所述基膜层为聚丙烯或聚乙烯或聚丙烯/聚乙烯微孔膜，基膜层的厚度为3.0～20μm，优选12～16μm。