[发明专利]一种陶瓷涂层隔膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池用的具有陶瓷涂层的隔膜材料的制备方法。包括陶瓷浆料配制、隔膜预处理、精密涂布、烘干等步骤；所制备的产品具有陶瓷涂层致密、均匀、粘接牢固、隔膜热收缩小的特点，对提高锂离子电池安全性能、延长电池寿命具有明显效果。

主权项

一种锂离子电池用的具有陶瓷涂层的隔膜材料的制备方法，其特征在于，隔膜基材为聚丙烯、聚乙烯的单层或它们的二层以上复合膜；厚度9～40μm；制备方法包括陶瓷浆料配制、隔膜预处理、精密涂布烘干三大步骤：（1）陶瓷浆料配制①在转速0～3000r/min可调、超声波频率20kHz振荡的同时具有超声波振荡功能的真空、高速、行星搅拌设备中，加入去离子水和粒度为0.05～1.0μm的三氧化二铝、氧化锆、氧化硅、氧化镁、氧化锌、二氧化钛中一种或二种以上陶瓷粉末，陶瓷粉末与去离子水的重量比为（5～30）：（95～70），高速搅拌，转速大于1000r/min，同时超声波振荡0.5～2小时；② 加入聚丙烯酸钠、多偏磷酸钠、正磷酸钠、硅酸钠、十二烷基硫酸钠、氨水中的一种或二种以上的混合物，加入量为料浆的0.5～5％；高速搅拌，转速大于1000r/min，同时超声波振荡0.5～2小时；③ 加入N－甲基吡咯烷酮、酒精、丙烯碳酸酯、甘油、二甲基亚砜、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚乙烯醇中的一种或二种以上的混合物，加入量为料浆的0.5～10％；高速搅拌，转速大于1000r/min，同时超声波振荡0.5～2小时；④ 加入料浆量0.5～10%的羧基丁苯胶（SBR），羧基丁苯胶（SBR）事先配制成50％的乳液，或加入料浆量0.5～10%的聚乙烯醇（PVA）、LA132、L133、L134中的一种；加入料浆量0.3～5%的羧甲基纤维素钠（CMC），羧甲基纤维素钠（CMC）事先配制成2％的溶液；或加入量为料浆的0.5～10%的羟丙基甲基纤维素（HPMC）、聚乙烯醇（PVA）、LA132、L133、L134中的一种；高速搅拌，转速大于1000r/min，同时超声波振荡0.5～2小时；⑤ 调低转速至500 r/min以下，关闭超声波振荡，开启真空，搅拌0.5～1小时，然后关闭真空平衡大气压后放出料浆过200目筛备用；（2）隔膜预处理为了提高隔膜与料浆的润湿性能，采用流量0.5～5L/min的臭氧对隔膜进行处理，处理时间5～120秒；（3）精密涂布烘干将预处理后的隔膜置于微凹版涂布机上，配好的料浆置于微凹版涂布机的料斗中，进行涂布，涂布速度控制在2～20m/min；采用激光或射线测厚仪对涂层厚度进行在线监测与控制，确保涂层厚度的均匀，控制涂层厚度为1～5μm；涂布后烘干、收卷即为成品。