[发明专利]一种耐热阻燃陶瓷浆料、铝塑膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热阻燃陶瓷浆料、具有该陶瓷浆料涂层的铝塑膜及其制备方法。所述的耐热阻燃陶瓷浆料，由下列质量百分比的原料配制而成：固体物质2%～30%、分散剂70%～98%；其中，固定物质由下列质量百分比的原料配制：陶瓷材料75%～95%、粘接剂5%～25%。本发明通过在用作软包电池外包装的铝塑膜表面涂覆一层耐高温的陶瓷浆料涂层，提高了铝塑膜的阻燃性能，以致提高锂离子电池的安全性能。此外，该铝塑膜上的陶瓷浆料涂层具有中和电解液中酸性物质的能力，使得电池增强了耐电解液腐蚀的能力。

技术领域

本发明涉及锂离子电池制备技术领域，尤其涉及一种耐热阻燃的陶瓷浆料、具有该陶瓷浆料涂层的铝塑膜及其制备方法。

背景技术

由于锂离子电池具有能量密度高、电压高、循环寿命长、功率大、可快充、自放电低、无记忆效应、环保、成本适中等优势，在3C领域、电动汽车和储能领域均获得了广泛的应用。高能量密度是锂离子电池主要的发展方向。在锂离子电池的能量密度不断升高的同时，人们对安全性能也提出了更高的要求。锂离子电池安全性的提升方法通常有材料掺杂改性、材料包覆改性、混合安全性高的正极材料、极片表面涂层包覆、引入阻燃电解液添加剂、采用陶瓷隔膜、包装外壳防爆设计等。专利CN201310057783.2通过溶胶凝胶法在正极材料表面包覆一层ZnO，获得了安全性提高的锂离子电池。专利CN201410149314.8采用等离子增强型原子层沉积法，将完成卷绕的卷芯放入反应腔体中，同时在正极片、负极片以及隔膜表面均匀地镀上0.2～10nm的纳米保护层，从而提高了锂离子电池的安全性能。专利CN201310087193.4在钴酸锂正极材料中加入铝化合物，避免过量的锂离子进入负极，提高了钴酸锂电池的安全性能。还有采用铝塑膜包装的软包电池，相比于采用铝壳或钢壳封装的硬壳电池，不易发生爆炸现象，安全性有所提高。但软包电池的外壳铝塑膜是可燃物质，在电池剧烈起火时，会使铝塑膜燃烧，不能有效抑制起火的范围；另外现有的铝塑膜无法抵抗电解液对其的腐蚀作用。

因此，如何克服现有铝塑膜可燃不安全、不耐腐蚀的缺陷是业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了解决现有铝塑膜可燃不安全、不耐腐蚀的技术问题，提出一种耐腐蚀、耐热阻燃陶瓷浆料、具有该陶瓷浆料涂层的铝塑膜及其制备方法。

本发明提出了一种耐热阻燃陶瓷浆料，由下列质量百分比的原料配制而成：

固体物质 2%～30%、分散剂 70%～98%；

其中，固定物质由下列质量百分比的原料配制：

陶瓷材料 75%～95%、粘接剂 5%～25%。

优选的，所述的陶瓷材料为氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氧化锌、氧化钛、氧化硅、氧化硼、氮化硅或氮化硼中的至少一种。

其中，所述的陶瓷材料为粒径在10-100nm之间的纳米级材料。

优选的，所述的分散剂为水、乙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或四氢呋喃中的至少一种。

优选的，所述的粘接剂为羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、海藻酸钠、丙烯酸或聚乙烯醇中的至少一种。

本发明也提出了一种具有所述的耐热阻燃陶瓷浆料层的铝塑膜，其包括：铝塑膜、涂覆于该铝塑膜的表面的所述耐热阻燃陶瓷浆料层。

较优的，所述的耐热阻燃陶瓷浆料层的厚度为1-100微米。

本发明还提出一种铝塑膜的制备方法，其步骤如下：

步骤1：根据选定的陶瓷浆料的配比，称量各种原料：陶瓷材料、分散剂和粘接剂；

步骤2：先将所述的分散剂倒入搅拌锅中，再将所述的粘接剂倒入所述的搅拌锅中，搅拌到全部溶解；加入所述的陶瓷材料搅拌，分散均匀，获得所述的陶瓷浆料；