[发明专利]一种高刺穿强度的陶瓷涂覆隔离膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种高刺穿强度的陶瓷涂覆隔离膜及其制备方法，包括隔离膜基材，其特征在于：所述隔离膜基材单面或双面涂布有陶瓷层，所述陶瓷层是通过含有混合陶瓷粉体、稳定剂以及粘结剂的浆料涂布在隔离膜基材上而成，浆料中混合陶瓷粉体、粘结剂、稳定剂以及造孔溶剂的用量以重量份计分别为：混合陶瓷粉体95‑99份，粘结剂6.6‑7.5份，稳定剂1.6‑2.1份。本发明所述的高刺穿强度的陶瓷涂覆隔离膜通过对陶瓷浆料改进，小尺寸陶瓷填充进大尺寸陶瓷堆砌的缝隙后，使陶瓷隔离膜具有更好的机械强度。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种高刺穿强度的陶瓷涂覆隔离膜及其制备方法。

背景技术

陶瓷隔离膜是在隔离膜上涂覆陶瓷涂层，陶瓷涂层是由纳米陶瓷粉末堆砌而成。

目前技术一般只用一种指定的纳米粉末，进而陶瓷粉末的粒度分布也是唯一的，不改变配方的前提下，陶瓷颗粒之间存在较多缝隙，陶瓷涂层的致密度较低，机械强度欠佳。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种高刺穿强度的陶瓷涂覆隔离膜，以提高陶瓷涂层致密度，使陶瓷隔离膜具有更好的机械强度。

本发明的另一目的在于提供一种高刺穿强度的陶瓷涂覆隔离膜的制备方法，制造出的高刺穿强度的陶瓷涂覆隔离膜，提高锂离子电池的安全性能和自放电衰减。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种高刺穿强度的陶瓷涂覆隔离膜，包括隔离膜基材，其特征在于：所述隔离膜基材单面或双面涂布有陶瓷层，所述陶瓷层是通过含有混合陶瓷粉体、稳定剂以及粘结剂的浆料涂布在隔离膜基材上而成，所述浆料中混合陶瓷粉体、粘结剂、稳定剂的用量以重量份计分别为：混合陶瓷粉体95-99份，粘结剂份6.6-7.5份，稳定剂1.6-2.1份；所述混合陶瓷粉体为基于激光衍射法的粒度分布的中心粒径D50为0.5nm以下、且累积体积10％时的粒径D10与累积体积90％时的粒径D90的比D10/D90为0.1以上的纳米陶瓷粉体A，和基于激光衍射法的粒度分布的中心粒径D50是所述纳米陶瓷粉体A的D50的2～3倍、且累积体积10％时的粒径D10与累积体积90％时的粒径D90的比D10/D90为0.15以上的纳米陶瓷粉体B以任意比混合；所述粘结剂为聚乙烯醇，所述稳定剂为羧甲基纤维素钠。

作为本发明的一种优选的方案，所述浆料中混合陶瓷粉体、粘结剂、稳定剂、的用量分别为97份、7.2份、1.8份。

作为本发明的一种优选的方案，所述纳米陶瓷粉体A的中心粒径D50为0.4nm～0.5nm，所述纳米陶瓷粉体B的中心粒径D50为0.85nm～1.3nm。

作为本发明的一种优选的方案，所述混合陶瓷粉体中纳米陶瓷粉体A和纳米陶瓷粉体B的质量比在3/7～8/2的范围内。

作为本发明的一种优选的方案，所述隔离膜基材为多孔单层或多层PP膜、PE膜或PP/PE复合隔离膜中的一种。

一种制备高刺穿强度的陶瓷涂覆隔离膜的方法，其步骤如下：

1)混合陶瓷粉体配置：将纳米陶瓷粉体A和纳米陶瓷粉体B混合后备用；

2)浆料配制：按照上述混合陶瓷粉体、粘结剂、稳定剂的用量，将混合陶瓷粉体加入稳定剂中搅拌，再加入粘结剂，继续搅拌反应；

3)涂布：升温凸版涂布机的烘箱，烘箱各段从前到后逐步提高温度，将浆料打入料槽中涂布在隔离膜基材的单面或双面，烘干即成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述的高刺穿强度的陶瓷涂覆隔离膜通过对陶瓷浆料的改造，纳米陶瓷粉体A的小尺寸陶瓷填充进纳米陶瓷粉体B的大尺寸陶瓷堆砌的缝隙中，陶瓷涂层致密度提高，该陶瓷隔离膜具有更好的机械强度，抗穿刺强度增大，抗热收缩能力提高，进而提升锂电池的安全性和自放电衰减。