CN111334138A - 自动分层的涂覆浆料、复合涂层隔膜及二者的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于隔膜制备技术领域，具体涉及一种自动分层的涂覆浆料、复合涂层隔膜及二者的制备方法。其中涂覆浆料包括：上下分层的油性含胶溶液、水性陶瓷溶液。在涂覆的过程中，从混合浆料中产生分层，油性含胶溶液在上层，水性陶瓷溶液在下层，然后进入烘箱进行烘烤，直接生成陶瓷与胶双层涂覆的复合涂层隔膜，提高了生产效率，降低了原料损耗。

Description

自动分层的涂覆浆料、复合涂层隔膜及二者的制备方法
技术领域
本发明属于隔膜制备技术领域，具体涉及一种自动分层的涂覆浆料、复合涂层隔膜及二者的制备方法。
背景技术
目前行业内，采用的是先涂一层陶瓷，之后再在涂覆陶瓷的基础上涂覆一层胶，形成涂覆陶瓷加胶的现有涂层隔膜。陶瓷与胶之间就需要两次甚至两次以上的涂覆，容易造成生产效率低，生产损耗过高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动分层的涂覆浆料、复合涂层隔膜及二者的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种涂覆浆料，包括：上下分层的油性含胶溶液、水性陶瓷溶液。
进一步，所述油性含胶溶液包括以下原料：胶和油系溶剂；其中胶的质量占比油性含胶溶液质量的5％-50％。
进一步，所述胶包括油溶性粘结剂；所述油溶性粘结剂包括PVDF、PVA中的至少一种。
进一步，所述油系溶剂包括酮类溶剂、酯类溶剂、烃类溶剂、春蕾溶剂中的一种或几种混合。
进一步，所述水性陶瓷溶液包括：质量份数为20-50％的无机陶瓷纳米粉体；无机陶瓷纳米粉体的粒径分布为D50＝0.1μm-3.0μm。
进一步，所述油性含胶溶液与水性陶瓷溶液的质量比为1:(1-4)。
第二方面，本发明还提供了一种涂覆浆料的制备方法，包括：制备油性含胶溶液；制备水性陶瓷浆料；混合分散；待自动分层后，形成油性含胶溶液在上层、水性陶瓷溶液在下层的涂覆浆料。
进一步，所述混合分散的方式包括双行星搅拌分散、砂磨分散中的任一种。
第三方面，本发明还提供了一种复合涂层隔膜，包括：基膜、涂覆在基膜表面的涂覆浆料。
第四方面，本发明还提供了一种复合涂层隔膜的制备方法，包括：制备涂覆浆料；将涂覆浆料涂覆在基膜表面；以及烘烤，得到复合涂层隔膜。
本发明的有益效果是，本发明的自动分层的涂覆浆料、复合涂层隔膜及二者的制备方法通过油性含胶溶液与水性陶瓷溶液进行预混合，在涂覆的过程中，从混合浆料中产生分层，油性含胶溶液在上层，水性陶瓷溶液在下层，然后进入烘箱进行烘烤，直接生成陶瓷与胶双层涂覆的复合涂层隔膜，提高了生产效率，降低了原料损耗。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的涂覆浆料的分层示意图；
图2是本发明的复合涂层隔膜的制备工艺流程图；
图1中：油性含胶溶液1，胶11，油系溶剂12，水性陶瓷溶液2，无机陶瓷纳米粉体21，水22。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
名词定义：
现对本申请中出现的专有名词或英文缩写进行定义或解释，如表1所示：
表1名词或缩写解释对照表
名词或缩写 中文解释
PE 聚乙烯
NMP N-甲基吡咯烷酮
PVA 聚乙烯醇
PVDF 聚偏氟乙烯
实施例1
见图1，本实施例1的涂覆浆料包括：上下分层的油性含胶溶液1、水性陶瓷溶液2。
可选的，所述油性含胶溶液与水性陶瓷溶液的质量比为1:(1-4)，可选为1:(2-3)；比例过高油性溶液烘干过程不能有效上浮分层，比例过低烘干后胶层无法均匀脱出形成有效粘结层。
本实施例1的涂覆浆料通过油性含胶溶液与水性陶瓷溶液进行预混合，在涂覆的过程中，因溶剂饱和蒸汽压不同，随着烘烤时间增加油性胶随着油性溶剂蒸发上浮，水性浆料中的无机陶瓷纳米粉体由于密度较大沉降，从而混合浆料产生分层，烘烤后段油性胶在上层，无机陶瓷在下层，从而生成陶瓷与胶双层涂覆的复合涂层隔膜，提高了生产效率，降低了原料损耗。
作为油性含胶溶液的一种可选的实施方式。
见图1，所述油性含胶溶液1包括以下原料：胶11和油系溶剂12；其中胶的质量占比油性含胶溶液质量的5％-50％，优选为20％-30％。该比例的油性浆料在烘干分层过程中胶上浮充分，烘干后胶层均匀分布表面可充分保障复合膜粘结性。
可选的，所述胶包括油溶性粘结剂；所述油溶性粘结剂包括PVDF、PVA中的至少一种，优选为PVDF。PVDF高分子在有机溶剂中的溶胀较小，可减小涂层在应用时的厚度变化。
可选的，所述油系溶剂包括酮类溶剂、酯类溶剂、烃类溶剂、春蕾溶剂中的一种或几种混合，优选为NMP或丙酮。PVDF在该两种油系溶剂中的溶解度高，在保障有效粘结性时所用有机溶剂量最少。
作为水性陶瓷溶液的一种可选的实施方式。
见图1，所述水性陶瓷溶液2包括：质量份数为20-50％的无机陶瓷纳米粉体21和水22；无机陶瓷纳米粉体21的粒径分布为D50＝0.1μm-3.0μm。优选的，所述无机陶瓷纳米粉体的质量份数为30％-45％，可以保障浆料分散均匀性不产生团聚及沉降；其粒径分布为D50＝0.4nm-1.5μm，可以保障无机陶瓷涂层对隔膜热收缩的有效抑制。
可选的，所述无机陶瓷纳米粉体例如但不限于氧化铝、勃姆石、硫酸钡、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种组合。
综上所述，本实施例1的涂覆浆料通过油性含胶溶液与水性陶瓷溶液进行预混合，在涂覆的过程中，从混合浆料中产生分层，油性含胶溶液在上层，水性陶瓷溶液在下层，可以使涂覆浆料在涂覆、烘烤后，直接生成陶瓷与胶双层涂覆的复合涂层隔膜，提高了生产效率，降低了原料损耗。
实施例2
见图2，在实施例1的基础上，本实施例2还提供了一种涂覆浆料的制备方法，包括：制备油性含胶溶液；制备水性陶瓷浆料；混合分散；待自动分层后，形成油性含胶溶液在上层、水性陶瓷溶液在下层的涂覆浆料。
可选的，所述混合分散的方式包括双行星搅拌分散、砂磨分散中的任一种，优选为砂磨分散。
关于涂油性含胶溶液和水性陶瓷浆料的组分含量和具体实施过程参见实施例1中的相关论述，在此不再赘述。
实施例3
在实施例1或2的基础上，本实施例3还提供了一种复合涂层隔膜，包括：基膜、涂覆在基膜表面的涂覆浆料。
可选的，所述基膜例如但不限于PE膜。
关于涂覆浆料的组分含量和具体实施过程参见实施例1中的相关论述，在此不再赘述。
实施例4
见图2，在实施例1-3任一实施例的基础上，本实施例4还提供了一种复合涂层隔膜的制备方法，包括：制备涂覆浆料；将涂覆浆料涂覆在基膜表面；以及烘烤，得到复合涂层隔膜。
关于涂覆浆料的组分含量和具体实施过程参见实施例1中的相关论述，在此不再赘述。
实施例5
(1)制备涂覆浆料
将5kg的PVDF加入20kg的NMP中进行搅拌溶解；选取粒径为D50＝0.8μm且固含量40％(无机陶瓷纳米粉体的质量分数)的氧化铝陶瓷浆料75kg；将二者进行预混合，之后通过砂磨机进行砂磨，制成95kg的陶瓷与胶自动分层的涂覆浆料。
(2)涂覆
选用9μm的PE基膜，将制成的涂覆浆料进行凹版辊涂覆两次，每次涂覆厚度为2μm，烘烤形成复合涂层隔膜，其涂覆规格为9+2+2。
实施例6
(1)制备涂覆浆料
将50kg的PVDF加入50kg的NMP中进行搅拌溶解；选取粒径为D50＝1.8μm且固含量20％(无机陶瓷纳米粉体的质量分数)的氧化铝陶瓷浆料100kg；将二者进行预混合，之后通过砂磨机进行砂磨，制成200kg的陶瓷与胶自动分层的涂覆浆料。
(2)涂覆
选用9μm的PE基膜，将制成的涂覆浆料进行凹版辊涂覆两次，每次涂覆厚度为2μm，烘烤形成复合涂层隔膜，其涂覆规格为9+2+2。
实施例7
(1)制备涂覆浆料
将5kg的PVDF加入10kg的NMP中进行搅拌溶解；选取粒径为D50＝0.4μm且固含量30％(无机陶瓷纳米粉体的质量分数)的氧化铝陶瓷浆料60kg；将二者进行预混合，之后通过砂磨机进行砂磨，制成75kg的陶瓷与胶自动分层的涂覆浆料。
(2)涂覆
选用9μm的PE基膜，将制成的涂覆浆料进行凹版辊涂覆两次，每次涂覆厚度为2μm，烘烤形成复合涂层隔膜，其涂覆规格为9+2+2。
实施例8
(1)制备涂覆浆料
将5kg的PVDF加入15kg的NMP中进行搅拌溶解；选取粒径为D50＝1.5μm且固含量45％(无机陶瓷纳米粉体的质量分数)的氧化铝陶瓷浆料50kg；将二者进行预混合，之后通过砂磨机进行砂磨，制成70kg的陶瓷与胶自动分层的涂覆浆料。
(2)涂覆
选用9μm的PE基膜，将制成的涂覆浆料进行凹版辊涂覆两次，每次涂覆厚度为2μm，烘烤形成复合涂层隔膜，其涂覆规格为9+2+2。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种涂覆浆料，其特征在于，包括：
上下分层的油性含胶溶液、水性陶瓷溶液。
2.根据权利要求1所述的涂覆浆料，其特征在于，
所述油性含胶溶液包括以下原料：胶和油系溶剂；其中
胶的质量占比油性含胶溶液质量的5%-50%。
3.根据权利要求2所述的涂覆浆料，其特征在于，
所述胶包括油溶性粘结剂；
所述油溶性粘结剂包括PVDF、PVA中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的涂覆浆料，其特征在于，
所述油系溶剂包括酮类溶剂、酯类溶剂、烃类溶剂、春蕾溶剂中的一种或几种混合。
5.根据权利要求1所述的涂覆浆料，其特征在于，
所述水性陶瓷溶液包括：质量份数为20-50%的无机陶瓷纳米粉体；
无机陶瓷纳米粉体的粒径分布为D50=0.1μm-3.0μm。
6.根据权利要求1所述的涂覆浆料，其特征在于，
所述油性含胶溶液与水性陶瓷溶液的质量比为1:（1-4）。
7.一种涂覆浆料的制备方法，其特征在于，包括：
制备油性含胶溶液；
制备水性陶瓷浆料；
混合分散；
待自动分层后，形成油性含胶溶液在上层、水性陶瓷溶液在下层的涂覆浆料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
所述混合分散的方式包括双行星搅拌分散、砂磨分散中的任一种。
9.一种复合涂层隔膜，其特征在于，包括：
基膜、涂覆在基膜表面的涂覆浆料。
10.一种复合涂层隔膜的制备方法，其特征在于，包括：
制备涂覆浆料；
将涂覆浆料涂覆在基膜表面；以及
烘烤，得到复合涂层隔膜。
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