[发明专利]一种锂离子电池用超低水含量陶瓷浆料的制备及应用

说明书

本发明涉及锂离子电池隔膜涂敷技术领域，具体涉及一种锂离子电池用超低水含量陶瓷浆料的制备及应用，包括如下重量百分比的原材料:陶瓷粉料35‑45％、稳定剂4‑8％、粘合剂3‑6％、分散剂0.001‑0.3％、有机聚硅氧烷0.001‑0.2％、聚甲基丙烯酸酯0.01‑3％和余量为去离子水。本发明主要从原材料入手控制陶瓷隔膜对水分的吸附，利用低比表面的陶瓷粉料来减少陶瓷粉料对空气中自由水的吸附和对结合水的结合能力，同时采用分散剂和有机聚硅氧烷的疏水原理，使分散剂与陶瓷粉料表面形成超疏水化，协同降低陶瓷粉料表面吸附水的能力，从而在整体上降低了陶瓷隔膜的水含量。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜涂敷技术领域，具体涉及一种锂离子电池用超低水含量陶瓷浆料的制备及应用。

背景技术

随着市场能源的日益紧张和环境污染的日益恶化，清洁环保能源越来越备受关注。锂离子电池具有能量密度高、质量较轻、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等优势，因此被广泛应用于便携式电子设备、电动工具和电动汽车等领域。

而锂离子电池隔膜作为电池中关键材料组成之一，其起着阻隔电池正负极接触、阻止电子在电池内部通过、提供锂离子运输通道和在过充或高温时闭孔防爆保护等作用。

目前，由于对热收缩性和保液量的需求，常在聚乙烯基膜上涂覆一层陶瓷涂层，来增强电池整体性能。但陶瓷涂敷隔膜存在着一个较为致命的问题，那就是陶瓷表面容易吸附水分，而水分会使电池产生气体，电池内部压力增大，电池容量下降，影响电池性能。因此，控制陶瓷隔膜水分含量对提高电池性能和电池品质具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种锂离子电池用超低水含量陶瓷浆料，该浆料主要从原材料入手来控制陶瓷隔膜对水分的吸附，通过利用制得的低比表面的陶瓷粉料，来减少陶瓷粉料对空气中自由水的吸附和对结合水的结合能力，当陶瓷浆料涂覆于基膜形成陶瓷隔膜经烘箱烘干后，吸附在隔膜表面上的结合水相比常规陶瓷粉料显著减少，从而在整体上降低了陶瓷隔膜的水含量，提升了锂离子电池的成品率及产品的电性能。

本发明的另一目的在于提供一种锂离子电池用超低水含量陶瓷浆料的制备方法，该制备方法简单，易于操作且适合大规模生产，通过采用上述方法制得的陶瓷浆料应用于锂离子电池隔膜时可以显著减降低隔膜对空气中自由水的吸附和对结合水的结合能力，有效提升了制得锂电池的性能和电池品质。

本发明的再一目的在提供一种含有超低水含量陶瓷浆料涂层的锂离子电池隔膜，通过利用低比表面的陶瓷粉料，可以减少陶瓷粉料对空气中自由水的吸附和对结合水的结合能力，当陶瓷浆料涂覆于基膜形成陶瓷隔膜经烘箱烘干后，吸附在隔膜表面上的结合水相比常规陶瓷粉料显著减少，从而在整体上降低了陶瓷隔膜的水含量，提升了锂离子电池的成品率及产品的电性能。

本发明的目的通过下述技术方案实现:一种锂离子电池用超低水含量陶瓷浆料，包括如下重量百分比的原材料:

所述陶瓷粉料为比表面积为2-10m²/g的氧化铝、比表面积为3-7m²/g的氧化镁、比表面积为4-8m²/g的氢氧化镁和比表面积为2.5-4.5m²/g的勃姆石中的至少两种。更为优选的，所述陶瓷粉料是由比表面积为2-10m²/g的氧化铝、比表面积为3-7m²/g的氧化镁和比表面积为2.5-4.5m²/g的勃姆石按照重量比为0.8-1.2:1.0:0.8-1.2组成的混合物。

所述比表面积为2-10m²/g的氧化铝通过如下步骤制得:

1)采用湿法球磨工艺将常规的α晶型煅烧氧化铝研磨成粒径小于1μm的氧化铝粉体，备用；