[发明专利]一种陶瓷PVDF混涂的锂离子电池隔膜及制备方法

说明书

本发明为一种陶瓷PVDF混涂的锂离子电池隔膜，包括基膜和涂覆在基膜表面的陶瓷PVDF混涂浆料，所述陶瓷PVDF混涂浆料包括陶瓷浆料和PVDF浆料，所述陶瓷浆料包括氧化铝1份、分散剂0.0125份、增稠剂0.3‑0.4份、水性粘合剂0.1‑0.2份和润湿剂，润湿剂与含有氧化铝、分散剂、增稠剂和水性粘合剂混合液的的重量份数比为0.001:1，所述PVDF浆料包括：PVDF粉1份、分散剂0.08份、助粘剂0.08‑0.09份、增稠剂0.6‑0.7份和水性粘合剂0.2‑0.3份，氧化铝与PVDF粉的重量份数比为2‑4:1。本发明同时满足了隔膜的热收缩性能和粘接性能，增强了锂离子电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及电池材料领域，特别是涉及一种陶瓷PVDF混涂的锂离子电池隔膜及制备方法。

背景技术

锂离子电池作为一种绿色新能源，其具有工作电压高、能量密度大、自放电小、循环寿命长和重量轻等优点，已被广泛应用于电子通讯和交通运输等领域。锂离子电池的主要组成为正极、负极、电解液和隔膜等。其中，隔膜在锂离子电池的性能中起着至关重要的作用，电池的容量、循环性能、耐高温和安全性能等与隔膜的性能息息相关，开发新隔膜材料以及提高隔膜性能是未来高能量和高功率电池的必然需求。

目前市场上的陶瓷隔膜是通过在聚烯烃类隔膜表面涂布无机涂层氧化铝，有效的提高了隔膜的耐高温和耐热收缩性能，从而增强电池的安全性能。另外，陶瓷隔膜和电解液及正极材料有较好的润湿性能和吸液能力，改善了电池的循环使用寿命。但陶瓷隔膜不能满足隔膜的粘结性能需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种热收缩性能、粘结性的陶瓷PVDF混涂的锂离子电池隔膜及制备方法。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：

一种陶瓷PVDF混涂的锂离子电池隔膜，包括基膜和涂覆在基膜表面的陶瓷PVDF混涂浆料，所述陶瓷PVDF混涂浆料包括陶瓷浆料和PVDF浆料，所述陶瓷浆料包括按重量份数计的以下组分：氧化铝1份、分散剂0.0125份、增稠剂0.3-0.4份、水性粘合剂0.1-0.2份和润湿剂，润湿剂与含有氧化铝、分散剂、增稠剂和水性粘合剂混合液的的重量份数比为0.001:1，所述PVDF浆料包括按重量份数计的以下组分：PVDF粉1份、分散剂0.08份、助粘剂0.08-0.09份、增稠剂0.6-0.7份和水性粘合剂0.2-0.3份，所述陶瓷PVDF混涂浆料中氧化铝与PVDF粉的重量份数比为2-4:1。

进一步的，所述基膜的厚度为5-12um。

进一步的，所述氧化铝比表面积为5-10m²/g，粒径为0.1-5um_。

进一步的，所述分散剂为聚丙烯酸铵。

进一步的，所述增稠剂为羧甲基纤维素。

进一步的，所述水性粘合剂为聚丙烯酸酯。

进一步的，所述助粘剂为聚丙烯酸类聚合物。

一种陶瓷PVDF混涂的锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、陶瓷浆料的制备；

S2、制备PVDF浆料，并将步骤S1中的陶瓷浆料与PVDF浆料混合得到混合浆料；

S3、将制备的陶瓷PVDF混合浆料涂布于基膜表面，烘干得到陶瓷PVDF混合涂层。

进一步的，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S11、用溶剂水将分散剂分散，然后将氧化铝加入分散搅拌，时间为50-70分钟，转速为1400-1600rpm，搅拌分散均匀后再进行研磨；

S12、在步骤S11中得到的溶解液中加入羧甲基纤维素增稠剂，并以搅拌速率为20-40rpm的速度分散20-40分钟；