[发明专利]一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法在审
申请号: | 201811423166.9 | 申请日: | 2018-11-27 |
公开(公告)号: | CN109599523A | 公开(公告)日: | 2019-04-09 |
发明(设计)人: | 刘辉;陈云;王志国;武芳芳;尚艳雪;喻鹏 | 申请(专利权)人: | 湖南农业大学 |
主分类号: | H01M2/14 | 分类号: | H01M2/14;H01M2/16 |
代理公司: | 常德市长城专利事务所(普通合伙) 43204 | 代理人: | 游先春 |
地址: | 410128 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 隔膜 涂覆 陶瓷 复合陶瓷 陶瓷粉末 涂覆层 制备 锂离子电池隔膜 氢氧化钠 粘结剂 溶剂 电解液浸润能力 陶瓷粉末颗粒 聚合物隔膜 去离子溶液 有效的预防 锂电池整体 安全性能 涂层材料 隔离膜 均匀性 细碎 配比 涂抹 团聚 | ||
1.一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法,其特征在于:所述陶瓷涂覆隔膜(1)包括锂离子电池隔膜(101)、复合陶瓷涂覆层(102)和聚合物隔膜层(103),且复合陶瓷涂覆层(102)包括陶瓷粉末、氢氧化钠、粘结剂和溶剂,并且复合陶瓷涂覆层(102)的涂层厚度为1-5μm,所述锂离子电池隔膜(101)包括陶瓷粉末、粘结剂、溶剂、氢氧化钠和去离子溶液,所述聚合物隔膜层(103)包括聚合物隔膜、高导热绝缘性纳米材料。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法,其特征在于:所述聚合物隔膜层(103)与复合陶瓷涂覆层(102)采用热塑贴合连接,且聚合物隔膜的单侧或者两侧上涂覆有高热传导电绝缘性纳米材料,高热传导绝缘性纳米材料采用BN纳米线、BN纳米颗粒或者BN纳米管,且高热传导绝缘性纳米材料的涂覆厚度为0.5-20μm。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法,其特征在于:所述陶瓷粉末由二氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆中的一种或多种组合制成。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法,其特征在于:所述粘结剂由聚苯乙烯硫酸锂、聚氧化乙烯、聚乙烯醇中的一种或多种组合制成。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法,其特征在于:所述锂离子电池隔膜(101)为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酯膜、聚酰亚胺或者聚酰胺膜。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法,其特征在于:所述溶剂为二甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮、去离子溶液中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法,其特征在于:所述该陶瓷涂覆隔膜(1)的制备方法包括以下步骤:
步骤1:将陶瓷粉末均匀加入到氢氧化钠和去离子水的混合液中,简单的搅拌后,放入水热反应装置内,等反应结束后,用烧杯取出溶液后过滤,再次加入去离子水一起过滤,然后将过滤后的溶液利用烘干装置烘干,从而得到处理后的陶瓷粉末;
步骤2:将粘结剂加入到一定量的溶剂中,利用搅拌棒简单的搅拌后,加入陶瓷粉末,并且边搅动边加入,使其均匀混合,按照一定的比例配置成陶瓷涂覆浆液,最后再常温的条件下利用机械搅拌6-24小时,得到均匀的涂覆浆液;
步骤3:将锂离子电池隔膜(101)平铺在地面上,再将步骤(1)中制备得到的浆液用刮膜器刮下并均匀的涂覆在锂离子电池隔膜(101)的外表面,利用热压装置压覆一遍,接着放入温度环境在50℃左右的干燥箱内烘干6-18小时,从而得到复合陶瓷涂覆层(102)。
8.根据权利要求7所述的一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法,其特征在于:所述陶瓷粉末与粘结剂的质量比为4:1,且陶瓷粉末和粘结剂的总质量与溶剂的质量比为1:4。
9.根据权利要求7所述的一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法,其特征在于:所述陶瓷粉末、氢氧化钠、去离子水的质量比为1:1:16,且水热反应的温度范围为120℃-130℃,反应时间控制在30分钟。
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