CN109360921A - 一种锂离子电池陶瓷隔膜和制造方法 - Google Patents

一种锂离子电池陶瓷隔膜和制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电池隔膜加工技术领域且公开了一种锂离子电池陶瓷隔膜和制造方法，锂离子电池陶瓷隔膜包括聚烯烃微孔膜基体，所述聚烯烃微孔膜基体至少一个表面涂覆陶瓷浆料，陶瓷浆料包括无机陶瓷颗粒和黏合剂，所述黏合剂为聚偏氟乙烯树脂或聚丙烯腈，将陶瓷粒子固定在聚烯烃微孔膜的表面或内部；锂离子电池陶瓷隔膜的方法，包括以下步骤：将所述陶瓷浆料涂布于聚烯烃微孔膜基体表面，依次进行干燥、紫外光照射即可。本发明通过在聚烯烃微孔膜基体表面涂覆陶瓷浆料，从而使陶瓷隔膜处于便于表面处理的稳定状态，进而杜绝了电池正负极的短路引起爆炸的可能性，提高了锂离子电池使用的安全性。

Description

一种锂离子电池陶瓷隔膜和制造方法
技术领域
本发明具体涉及一种锂离子电池陶瓷隔膜和制造方法，属于电池隔膜加工技术领域。
背景技术
目前现有聚烯烃隔膜存在一定程度的不足，首先，聚烯烃的熔点较低，聚乙烯的熔点为度，聚丙烯的熔点为度，这两种材料制成的多孔隔膜在度的时候会产生较大程度的收缩并进一步导致融化，造成锂离子电池正负极的短路并引起爆炸。
发明内容
本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种锂离子电池陶瓷隔膜和制造方法，通过在聚烯烃微孔膜基体表面涂覆陶瓷浆料，从而使陶瓷隔膜处于便于表面处理的稳定状态，进而杜绝了电池正负极的短路引起爆炸的可能性，提高了锂离子电池使用的安全性，可以有效解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种锂离子电池陶瓷隔膜，包括包括聚烯烃微孔膜基体，其特征在于，所述聚烯烃微孔膜基体至少一个表面涂覆陶瓷浆料，陶瓷浆料包括无机陶瓷颗粒和黏合剂，所述黏合剂为聚偏氟乙烯树脂或聚丙烯腈，将陶瓷粒子固定在聚烯烃微孔膜的表面或内部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述无机陶瓷颗粒为氧化铝、氧化镁、二氧化钛、二氧化锆或二氧化硅中的一种或多种，无机陶瓷颗粒可以提高隔膜的热性能和机械特性，提高电池的循环性能和倍率性能。
作为本发明的一种优选技术方案，所述黏合剂中加入可交联树脂，能够降低陶瓷脱落的风险。
作为本发明的一种优选技术方案，所述隔膜的表面涂覆有聚乙二醇、 PC及PAN高分子材料，形成凝胶层，涂覆面积控制在40％～60％，防止高温下聚合物熔化正负极接触造成的短路。
作为本发明的一种优选技术方案，所述陶瓷浆料的pH值为7～9。
作为本发明的一种优选技术方案，所述聚烯烃微孔膜基体的厚度为 5～20um。
制造一种锂离子电池陶瓷隔膜的方法，包括以下步骤：将所述陶瓷浆料涂布于聚烯烃微孔膜基体表面，依次进行干燥、紫外光照射即可。
本发明所达到的有益效果是：通过在聚烯烃微孔膜基体表面涂覆陶瓷浆料，从而使陶瓷隔膜处于便于表面处理的稳定状态，进而杜绝了电池正负极的短路引起爆炸的可能性，提高了锂离子电池使用的安全性。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明一种锂离子电池陶瓷隔膜，包括聚烯烃微孔膜基体，所述聚烯烃微孔膜基体一个表面涂覆陶瓷浆料，陶瓷浆料包括无机陶瓷颗粒和黏合剂，所述黏合剂为聚偏氟乙烯树脂，将陶瓷粒子固定在聚烯烃微孔膜的表面或内部。
进一步的，所述无机陶瓷颗粒为氧化铝，无机陶瓷颗粒可以提高隔膜的热性能和机械特性，提高电池的循环性能和倍率性能。
进一步的，所述黏合剂中加入可交联树脂，能够降低陶瓷脱落的风险。
进一步的，所述隔膜的表面涂覆有聚乙二醇、PC及PAN高分子材料，形成凝胶层，涂覆面积控制在40％，防止高温下聚合物熔化正负极接触造成的短路。
进一步的，所述陶瓷浆料的pH值为7。
进一步的，所述聚烯烃微孔膜基体的厚度为5um。
制造一种锂离子电池陶瓷隔膜的方法，包括以下步骤：将所述陶瓷浆料涂布于聚烯烃微孔膜基体表面，依次进行干燥、紫外光照射即可。
实施例2：
本发明一种锂离子电池陶瓷隔膜，包括聚烯烃微孔膜基体，所述聚烯烃微孔膜基体至少一个表面涂覆陶瓷浆料，陶瓷浆料包括无机陶瓷颗粒和黏合剂，所述黏合剂为聚丙烯腈，将陶瓷粒子固定在聚烯烃微孔膜的表面或内部。
进一步的，所述无机陶瓷颗粒为二氧化钛，无机陶瓷颗粒可以提高隔膜的热性能和机械特性，提高电池的循环性能和倍率性能。
进一步的，所述黏合剂中加入可交联树脂，能够降低陶瓷脱落的风险。
进一步的，所述隔膜的表面涂覆有聚乙二醇、PC及PAN高分子材料，形成凝胶层，涂覆面积控制在50％，防止高温下聚合物熔化正负极接触造成的短路。
进一步的，所述陶瓷浆料的pH值为8。
进一步的，所述聚烯烃微孔膜基体的厚度为10um。
制造一种锂离子电池陶瓷隔膜的方法，包括以下步骤：将所述陶瓷浆料涂布于聚烯烃微孔膜基体表面，依次进行干燥、紫外光照射即可。
实施例3：
本发明一种锂离子电池陶瓷隔膜，包括聚烯烃微孔膜基体，所述聚烯烃微孔膜基体至少一个表面涂覆陶瓷浆料，陶瓷浆料包括无机陶瓷颗粒和黏合剂，所述黏合剂为聚偏氟乙烯树脂，将陶瓷粒子固定在聚烯烃微孔膜的表面或内部。
进一步的，所述无机陶瓷颗粒为氧化铝、氧化镁和二氧化钛，无机陶瓷颗粒可以提高隔膜的热性能和机械特性，提高电池的循环性能和倍率性能。
进一步的，所述黏合剂中加入可交联树脂，能够降低陶瓷脱落的风险。
进一步的，所述隔膜的表面涂覆有聚乙二醇、PC及PAN高分子材料，形成凝胶层，涂覆面积控制在55％，防止高温下聚合物熔化正负极接触造成的短路。
进一步的，所述陶瓷浆料的pH值为8。
进一步的，所述聚烯烃微孔膜基体的厚度为16um。
制造一种锂离子电池陶瓷隔膜的方法，包括以下步骤：将所述陶瓷浆料涂布于聚烯烃微孔膜基体表面，依次进行干燥、紫外光照射即可。
实施例4：
本发明一种锂离子电池陶瓷隔膜，包括聚烯烃微孔膜基体，所述聚烯烃微孔膜基体至少一个表面涂覆陶瓷浆料，陶瓷浆料包括无机陶瓷颗粒和黏合剂，所述黏合剂为聚偏氟乙烯树脂或聚丙烯腈，将陶瓷粒子固定在聚烯烃微孔膜的表面或内部。
进一步的，所述无机陶瓷颗粒为氧化铝、氧化镁、二氧化钛、二氧化锆和二氧化硅，无机陶瓷颗粒可以提高隔膜的热性能和机械特性，提高电池的循环性能和倍率性能。
进一步的，所述黏合剂中加入可交联树脂，能够降低陶瓷脱落的风险。
进一步的，所述隔膜的表面涂覆有聚乙二醇、PC及PAN高分子材料，形成凝胶层，涂覆面积控制在60％，防止高温下聚合物熔化正负极接触造成的短路。
进一步的，所述陶瓷浆料的pH值为9。
进一步的，所述聚烯烃微孔膜基体的厚度为20um。
制造一种锂离子电池陶瓷隔膜的方法，包括以下步骤：将所述陶瓷浆料涂布于聚烯烃微孔膜基体表面，依次进行干燥、紫外光照射即可。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种锂离子电池陶瓷隔膜，包括聚烯烃微孔膜基体，其特征在于，所述聚烯烃微孔膜基体至少一个表面涂覆陶瓷浆料，陶瓷浆料包括无机陶瓷颗粒和黏合剂，所述黏合剂为聚偏氟乙烯树脂或聚丙烯腈，将陶瓷粒子固定在聚烯烃微孔膜的表面或内部。
2.如权利要求1所述的一种锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于：所述无机陶瓷颗粒为氧化铝、氧化镁、二氧化钛、二氧化锆或二氧化硅中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于：所述黏合剂中加入可交联树脂。
4.如权利要求1所述的一种锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于：所述隔膜的表面涂覆有聚乙二醇、PC及PAN高分子材料，形成凝胶层，涂覆面积控制在40%～60% 。
5.如权利要求1所述的一种锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于：所述陶瓷浆料的pH值为7～9。
6.如权利要求1所述的一种锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于：所述聚烯烃微孔膜基体的厚度为5～20um。
7.制造如利要求1～6所述的一种锂离子电池陶瓷隔膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：将所述陶瓷浆料涂布于聚烯烃微孔膜基体表面，依次进行干燥、紫外光照射即可。
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