[发明专利]一种芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201810394028.6 申请日: 2018-04-27
公开(公告)号: CN108711603A 公开(公告)日: 2018-10-26
发明(设计)人: 郅立鹏;陈继朝;公言飞;李丹;胡一波;厉勇 申请(专利权)人: 青岛蓝科途膜材料有限公司
主分类号: H01M2/14 分类号: H01M2/14;H01M2/16
代理公司: 青岛清泰联信知识产权代理有限公司 37256 代理人: 张洁
地址: 266510 山东省青岛市黄岛区*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 芳纶 聚合物涂布 涂覆膜 制备 锂离子电池 陶瓷 陶瓷涂覆层 隔膜 制备锂离子电池 电解液浸润性 聚烯烃微孔膜 电化学性能 聚烯烃隔膜 锂电池隔膜 隔膜涂层 陶瓷涂层 均匀度 孔隙率 耐高温 热收缩 涂布层 粘结力 基材 极板 可用 涂覆 脱粉 检测
【权利要求书】:

1.一种芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜,其特征在于,所述涂覆膜包括基材聚烯烃微孔膜、所述聚烯烃微孔膜一侧或两侧表面的有色陶瓷涂覆层和所述有色陶瓷涂层一侧或两侧表面的芳纶涂布层。

2.根据权利要求1所述的芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜,其特征在于,所述有色陶瓷涂覆层为有色陶瓷浆料在聚烯烃基材上经涂覆、烘干后获得,所述有色陶瓷浆料的组成及质量百分含量如下:

陶瓷无机颗粒 10-70%,

纳米级颜料 0.5-5%,

胶黏剂 0.05-25%,

分散剂 0.05-15%,

润湿剂 0.001-5%,

水 25-85%。

3.根据权利要求1所述的芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜,其特征在于,所述芳纶聚合物涂布层由芳纶铸膜液经涂布、凝固浴、水浴、烘干后获得,所述芳纶铸膜液的组成及质量百分含量如下:

芳纶聚合体 1-6%,

成孔剂 5-12%,

有机溶剂 72-94%。

4.根据权利要求2所述的芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜,其特征在于,所述陶瓷无机粒子包括二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、二氧化钛、氧化镁、氧化锌、二氧化锡和二氧化锆中的一种或者多种,所述陶瓷无机粒子的粒径范围为0.01μm-10μm;所述纳米级颜料采用耐温性优异的酞菁蓝、孔雀蓝、钴蓝、钒锆蓝、锌钛黄和锆铁红中的一种或多种,所述胶黏剂包括羟甲基纤维素钠、苯丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚环氧乙烷和聚氧化乙烯中的一种或多种;所述分散剂为水性分散剂,包括聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、烷基聚氧乙烯醚、烷基磺酸盐和木质素磺酸盐中的一种或多种,所述润湿剂包括聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和硅醇类中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜,其特征在于,所述芳纶聚合物为聚间苯二甲酰间苯二胺和聚对苯二甲酰对苯二胺,其分子量为5000-300000Da;所述有机溶剂N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺二甲基亚砜或邻苯二甲酸二甲酯中的任意一种,所述成孔剂包括无机或有机成孔剂中一种或两种,所述无机成孔剂包括氯化锂、氯化镁、氯化钙、碳酸钙和氯化钙中的一种或几种,所述有机成孔剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丙三醇、聚乙二醇、丙酮、乙酸、四氢呋喃、聚乙烯吡咯烷酮、乙酸乙酯和石油醚中的一种或几种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜,其特征在于,所述聚烯烃基材微孔膜为厚度5-40μm、孔隙率30-80%的聚烯烃隔膜,包括聚PE锂电池隔膜、PP锂电池隔膜、或包含PP/PE/PP的三层或多层复合锂电池隔膜中的一种。

7.根据权利要求1-5任一项所述的芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜,其特征在于,所述有色陶瓷涂覆层厚度为1-10μm;所述芳纶涂层厚度在0.5-10μm,孔隙率为50-80%。

8.根据权利要求1-7任一项所述的芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

有色陶瓷涂覆层的制备:

称取陶瓷无机颗粒、纳米级颜料、胶黏剂、分散剂、润湿剂与溶剂水混合,充分搅拌,得到颜色均匀的有色陶瓷浆料;

将上述有色陶瓷浆料在室温真空或加热至50℃-80℃下静置脱泡10-120min,待气泡完全消失后,倾倒在聚烯烃基膜上,涂布、刮膜,并在40℃-80℃下干燥20-120min,得到有色陶瓷涂覆层;

芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜的制备:

称取芳纶、成孔剂与有机溶剂混合,在50℃-80℃下充分搅拌,得到均匀透明的芳纶聚合体铸膜液;

将上述铸膜液室温真空或加热至50℃-80℃下静置脱泡10-120min,气待气泡完全消失后,倾倒在聚烯烃基膜上,在空气中静置5s-60s,涂布刮膜后放入凝固浴中处理30s-10min,取出该膜后浸入水中30s-120min,干燥,得到芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜。

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