一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109599523A(43)申请公布日2019.04.09(21)申请号201811423166.9(22)申请日2018.11.27(71)申请人湖南农业大学地址410128湖南省长沙市芙蓉区湖南农业大学(72)发明人刘辉陈云王志国武芳芳尚艳雪喻鹏(74)专利代理机构常德市长城专利事务所(普通合伙)43204代理人游先春(51)Int.Cl.H01M2/14(2006.01)H01M2/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法，所述陶瓷涂覆隔膜包括锂离子电池隔膜、复合陶瓷涂覆层和聚合物隔膜层，且复合陶瓷涂覆层包括陶瓷粉末、氢氧化钠、粘结剂和溶剂，并且复合陶瓷涂覆层的涂层厚度为1-5μm，所述锂离子电池隔膜包括陶瓷粉末、粘结剂、溶剂、氢氧化钠和去离子溶液。该陶瓷涂覆隔膜及其制备方法，陶瓷粉末团聚或分散比较均匀，涂层材料配比合适，使得锂电池整体性能较好，能够有效的预防陶瓷涂覆隔膜在高压下发生氧化，陶瓷粉末颗粒较细碎，可以均匀充分的涂抹在隔膜的外表面，且方便控制涂层的均匀性和厚度，隔离膜电解液浸润能力强、安全性能较高。CN109599523ACN109599523A权利要求书1/1页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。2CN109599523A说明书1/4页一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，具体为一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法。背景技术[0002]锂离子电池的外表面有一层非常重要的隔膜材料，它主要起着绝缘、隔绝正负极防止发生短路的情况，同时其必须能够吸附电解液、传输锂离子等，但是在使用过程中，锂离子电池特别容易出现过充、温度过高和短路等情况，从而会破坏隔膜的内部结构，损坏电