陶瓷浆料、陶瓷隔膜和锂离子电池.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CN111072317A(43)申请公布日2020.04.28(21)申请号201911229008.4C04B40/02(2006.01)(22)申请日2019.12.04C04B111/90(2006.01)C04B111/94(2006.01)(71)申请人乐凯胶片股份有限公司地址071054河北省保定市竞秀区乐凯南大街6号(72)发明人张文静王莉吴斌章峰勇王小记柳青(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人尹璐(51)Int.Cl.C04B26/18(2006.01)H01M2/14(2006.01)H01M2/16(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称陶瓷浆料、陶瓷隔膜和锂离子电池(57)摘要本发明提供了陶瓷浆料、陶瓷隔膜和锂离子电池。该陶瓷浆料包括：层状无机材料；纳米陶瓷颗粒；粘合剂；助剂；水，其中，所述层状无机材料的径厚比为150～400。该陶瓷浆料的稳定性强，能够满足实际生产需求，且其能够延长锂离子电池中锂枝晶的生长路径，从而使得陶瓷隔膜的抗锂枝晶穿刺性能好；同时，该陶瓷浆料所形成的陶瓷涂层可以使得陶瓷隔膜的热收缩程度小，稳定性好。CN111072317ACN111072317A权利要求书1/1页1.一种陶瓷浆料，其特征在于，包括：层状无机材料；纳米陶瓷颗粒；粘合剂；助剂；水，其中，所述层状无机材料的径厚比为150～400。2.根据权利要求1所述的陶瓷浆料，其特征在于，所述层状无机材料的径厚比为200～350。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷浆料，其特征在于，所述层状无机材料的比表面积为50m2/g～750m2/g，优选为200m2/g～500m2/g。4.根据权利要求1所述的陶瓷浆料，其特征在于，所述层状无机材料包括蒙脱土、层状双金属氢氧化物、云母粉和滑石粉中的至少一种，优选为蒙脱土。5.根据权利要求4所述的陶瓷浆料，其特征在于，所述蒙脱土的晶片厚度不大于25nm。6.根据权利要求1所述的陶瓷浆料，其特征在于，所述陶瓷浆料中各组分的重量份数如下：7.一种陶瓷隔膜，其特征在于，包括基膜和陶瓷涂层，所述陶瓷涂层涂覆在所述基膜的外表面上，所述陶瓷涂层是通过权利要求1～6中任一项所述的陶瓷浆料涂覆形成的。8.根据权利要求7所述的陶瓷隔膜，其特征在于，所述陶瓷涂层的厚度为1μm～10μm。9.根据权利要求7或8所述的陶瓷隔膜，其特征在于，所述基膜的厚度为4μm～16μm，优选为4μm～7μm。10.一种锂离子电池，其特征在于，包括：正极；负极；权利要求7～9中任一项所述的陶瓷隔膜，所述陶瓷隔膜设置在所述正极和所述负极之间。2CN111072317A说明书1/8页陶瓷浆料、陶瓷隔膜和锂离子电池技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池隔膜技术领域，具体的，涉及陶瓷浆料、陶瓷隔膜和锂离子电池。背景技术[0002]目前，随着环境污染和能源短缺等问题的日益加剧，具有高能量密度、长循环寿命、大功率密度、无记忆效应等优点的锂离子电池愈发被国际认可并被广泛用于数码电子产品、新能源汽车等诸多领域。作为起着隔离电池正负极防止短路、传导锂离子等重要作用的关键内层组件之一的隔膜，其性能决定着电池的界面结构、内阻等，并影响着电池的容量、循环寿命，尤其电池的安全性能。而传统的聚乙烯、聚丙烯及其他热塑性高分子材料制备的隔膜在接近熔点时，均会因熔化而收缩变形，进而引起短路，并引发火灾甚至爆炸。同时，锂枝晶的生长会不断消耗电解液并导致金属锂的不可逆沉积，形成死锂造成低库伦效率，甚至还会刺穿隔膜导致锂离子电池内部微短路，造成电池的热失控引发燃烧爆炸，为锂电池的使用带来安全隐患。[0003]在相关技术中，为优化隔膜的热稳定性、抗锂枝晶穿刺等性能，通常在隔膜表面涂覆陶瓷涂层，使之在充放电过程中即使发生大面积放热致使有机底膜发生熔化，仍能保持隔膜的完整性，从而能在一定程度上防止隔膜因大幅度收缩造成瞬间大面积短路；同时，涂覆陶瓷涂层使得隔膜的耐穿刺能力有所提高，并且在一定范围内，涂层越厚，隔膜的耐穿刺性能越好。然而，涂覆较厚的陶瓷涂层必然引起隔膜整体厚度及面密度的增加，这与隔膜轻薄化趋势相悖；并且相比未涂覆涂层的有基底膜相比，涂覆普通陶瓷涂层的锂电隔膜的抗锂枝晶穿刺能力并未得到较大提升。[0004]因而，现有的锂离子电池的相关技术仍有待改进。发明内容[0005]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种稳定性强、能够满足实际生产需求、能够延长锂离子电池中锂枝晶的生长路径、使得陶瓷隔膜的抗锂枝晶穿刺性能好、所形成的陶瓷涂层可以使得陶瓷隔膜的热收