CN112952294A - 一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜及其制备方法。涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜包括基膜,基膜表面有电泳液沉积形成的陶瓷颗粒。基膜为PE膜、PP膜、PE/PP多层复合膜中的任意一种。其中,电泳液包括以下质量份数的原料,陶瓷颗粒20~60wt.%、防沉剂5~15wt.%、粘结剂5~15wt.%、分散剂0.1~3wt.%、余量为溶剂。本发明制备得到的陶瓷颗粒涂覆的锂电池隔膜,可实现陶瓷颗粒层厚度可控,摆脱传统涂覆浆料粘度的束缚和限制,解决常规涂覆隔膜底层暴露的问题,涂覆层更加均匀平整,陶瓷颗粒和基膜之间粘结力增强。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池隔膜技术领域,具体为一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜及其制备方法。
背景技术
锂电池隔膜是锂电池中较为重要的组成部分,其主要起到绝缘、隔绝锂电池正负极、吸附电解液、传输锂离子的作用。锂电池隔膜多选聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等高分子聚合材料,尽管聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等高分子聚合材料在常温下具有优异的力学强度和热稳定性,但由于聚合物自身的结构特性,在高温状态下已出现热收缩现象,隔膜的热收缩会导致正负极接触发出短路,瞬间积聚大量的热量;大量的热产生使温度迅速升高,当温度达到聚合物熔点时,隔膜熔解,锂电池正负极大面积接触发生短路,热量迅速积聚,导致锂电池内部压力升高,引发锂电池燃烧、爆炸。
为了解决上述问题,陶瓷涂覆隔膜顺势而生,并在锂电池隔膜领域内得到广泛的应用和研究。陶瓷涂覆隔膜是在隔膜表面均匀涂覆一层陶瓷颗粒,陶瓷颗粒属于无机粒子,其具有高热性、强度大、稳定性高的特点;因此陶瓷颗粒可赋予锂电池隔膜优异的耐热性,降低隔膜热收缩风险,从而有效避免锂电池因短路引起的电池燃烧、爆炸现象。
目前,行业内常采用网纹辊涂覆技术制备陶瓷涂覆隔膜。网纹辊涂覆法的主要操作步骤如下:首先将陶瓷颗粒与溶剂混合配制成陶瓷浆料,然后用凹版辊转移的方法将陶瓷浆料均匀涂覆在隔膜表面,涂覆完成后,干燥得到陶瓷涂覆隔膜。因陶瓷浆料流变性质的限制,该方法不易实现超薄陶瓷涂层在隔膜表面的均匀涂覆。另外,网纹辊涂覆技术实际操作时容易出现隔膜底层暴露的问题,该涂覆操作对网纹辊、刮刀的磨损严重,需要经常更换等,大大降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:所述锂电池隔膜包括基膜,基膜表面有电泳液沉积形成的陶瓷颗粒。
进一步的,所述陶瓷颗粒涂层的厚度为1~5μm。
进一步的,所述陶瓷颗粒涂层的厚度为1~2μm。
进一步的,所述电泳液包括以下质量份数的原料,陶瓷颗粒20~60wt.%、防沉剂5~15wt.%、粘结剂5~15wt.%、分散剂0.1~3wt.%、余量为溶剂。
进一步的,所述陶瓷颗粒为氧化铝、勃姆石、强氧化镁、二氧化硅中的任意一种。
进一步的,所述粘结剂为丁苯乳胶、苯丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸类、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、氨基甲酸酯、丙烯酸型粘结剂中的任意一种或多种。
进一步的,所述防沉剂为羧甲基纤维素钠或层状硅酸盐;所述分散剂为异丁醇、环己醇、聚丙烯酸钠中的任意一种或多种;所述溶剂为水、乙醇、丙酮、NMP、四氯化碳中的任意一种。
进一步的,所述基膜为PE膜、PP膜、PE/PP多层复合膜中的任意一种。
一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤;
(1)制备电泳液:将溶剂和分散剂混合,搅拌;加入陶瓷颗粒,搅拌,得到陶瓷颗粒分散液;向陶瓷颗粒分散液加入防沉剂、粘接剂,搅拌,得到电泳液;
(2)制备涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜:将电泳正极和电泳负极放置于步骤(1)制得的电泳液中;取基膜放卷,输送至电泳正极和电泳负极之间,经电泳沉积涂覆形成陶瓷颗粒涂层,干燥,收卷,分切,制得涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜。
进一步的,一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤;
(1)制备电泳液:将溶剂和分散剂混合,在500~600r/min的转速下,搅拌20~40min;加入陶瓷颗粒,在600~700r/min的转速下,搅拌20~40min,得到陶瓷颗粒分散液;向陶瓷颗粒分散液加入防沉剂、粘接剂,在600~700r/min的转速下,搅拌1~2h,得到电泳液;
(2)制备涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜:将电泳正极和电泳负极平行相对放置于步骤(1)制得的电泳液中;取基膜放卷,以5~40m/min的速度输送至电泳正极和电泳负极之间,经电泳沉积涂覆形成陶瓷颗粒涂层,温度为30~75℃条件下、干燥,收卷,分切,制得涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜。
进一步的,所述(1)中陶瓷颗粒分散液的固含量为20~60%;如果电泳液中陶瓷颗粒的固含量过高,就会出现分散不均匀、浆料容易分层、粘接力不足等问题;如果固含量过低,那么浆料大部分就是溶剂,影响干燥效率,降低生产效率。
进一步的,该陶瓷颗粒的最优固含量为37~43%。
进一步的,所述基膜与电泳正极之间的距离为正负极间总距离的2/3;所述电泳沉积压力为10~100V,电泳沉积时间为20~30min。本发明中基膜是绝缘体,电泳过程中基膜不作为电泳的正负极,利用陶瓷颗粒在电场中移动,基膜阻挡陶瓷颗粒使其沉积在基膜表面,从而形成陶瓷颗粒涂覆层;陶瓷颗粒分散液形成的电泳液中含有OH-离子,Zeta电位为负数值,锂电隔膜与电泳正极之间的距离大于零,且基膜与电泳正极之间的距离为正负极间总距离的2/3处,此时电泳沉积的速度最快、沉积效果最佳、涂覆膜涂层更均匀,同时,电泳液的循环效率最高,电泳液的补充量较低。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
1.本发明使用电泳沉积法代替现有的网纹辊涂覆法来制备陶瓷颗粒涂覆隔膜,将陶瓷颗粒与分散剂、防沉剂、粘结剂、溶剂分步混料形成电泳液,电泳液中陶瓷颗粒在电场作用下移动,隔膜阻挡陶瓷颗粒的移动,将陶瓷颗粒截留并沉积在隔膜表面,从而形成陶瓷颗粒涂覆层。电泳沉积法完全摆脱了涂覆浆料粘度对涂覆工艺的束缚和限制,最终形成的陶瓷颗粒涂覆膜给更均匀、平整;不会出现常规涂覆隔膜底层暴露的问题。
2.本发明可通过调节电泳沉积电压、基膜移动速度、电泳液中陶瓷分散液的固含量以及电泳电极之间的间距,来控制陶瓷颗粒涂覆层的厚度,以满足锂电池的不同需求,锂电池隔膜厚薄度可控性较强;陶瓷颗粒的涂层厚度可以实现1~5μm范围,尤其对于涂覆厚度在1~2μm超薄膜层更具优势,涂覆后膜面均匀平整,传统的涂覆方式薄涂层容易出现厚薄不均,甚至底部漏涂现象。
3.本发明在电泳液中加入了分散剂、防沉剂、粘接剂,得到的电泳液性质更稳定,提高了陶瓷颗粒与基膜间的粘结力。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明中实施例1制备得到的锂电池隔膜的电镜图;
图2是本发明中实施例2制备得到的锂电池隔膜的电镜图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
实施例1
一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜包括基膜,基膜为PE膜;基膜表面有电泳液沉积形成的陶瓷颗粒。
电泳液包括以下质量份数的原料,陶瓷颗粒38kg、防沉剂8.5kg、粘结剂6kg、分散剂0.5kg、溶剂47kg。
陶瓷颗粒为氧化铝,溶剂为水,防沉剂为羧甲基纤维素钠,分散剂为异丁醇。
粘结剂为丁苯乳胶、苯丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸类、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、氨基甲酸酯、丙烯酸型粘结剂中的任意一种或多种。
一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤;
(1)制备电泳液:将溶剂和分散剂混合,在550r/min的转速下,搅拌30min;加入陶瓷颗粒,在650r/min的转速下,搅拌30min,得到陶瓷颗粒分散液;向陶瓷颗粒分散液加入防沉剂、粘接剂,在650r/min的转速下,搅拌1h,得到电泳液;
(2)制备涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜:将电泳正极和电泳负极平行相对放置于步骤(1)制得的电泳液中,正负极之间的距离为15cm;取基膜放卷,以15m/min的速度输送至电泳正极和电泳负极之间,保持基膜距离正极的距离为10cm,经电泳沉积涂覆形成陶瓷颗粒涂层,温度为45℃条件下、干燥,收卷,分切,制得涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜。
其中,基膜的厚度为9μm,陶瓷颗粒涂层的厚度为2μm;步骤(2)中电泳沉积压力为10V,电泳沉积时间为20min。
实施例2
一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜包括基膜,基膜为PE膜;基膜表面有电泳液沉积形成的陶瓷颗粒。
电泳液包括以下质量份数的原料,陶瓷颗粒38kg、防沉剂8.5kg、粘结剂6kg、分散剂0.5kg、溶剂47kg。
陶瓷颗粒为氧化铝,溶剂为乙醇,防沉剂为羧甲基纤维素钠,分散剂为异丁醇。
粘结剂为丁苯乳胶、苯丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸类、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、氨基甲酸酯、丙烯酸型粘结剂中的任意一种或多种。
一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤;
(1)制备电泳液:将溶剂和分散剂混合,在550r/min的转速下,搅拌30min;加入陶瓷颗粒,在650r/min的转速下,搅拌30min,得到陶瓷颗粒分散液;向陶瓷颗粒分散液加入防沉剂、粘接剂,在650r/min的转速下,搅拌1h,得到电泳液;
(2)制备涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜:将电泳正极和电泳负极平行相对放置于步骤(1)制得的电泳液中,正负极之间的距离为15cm;取基膜放卷,以5~40m/min的速度输送至电泳正极和电泳负极之间,保持基膜距离正极的距离为10cm,经电泳沉积涂覆形成陶瓷颗粒涂层,温度为30~75℃条件下、干燥,收卷,分切,制得涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜。
其中,基膜的厚度为9μm,陶瓷颗粒涂层的厚度为2μm;步骤(2)中电泳沉积压力为50V,电泳沉积时间为25min。
实施例3
一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜包括基膜,基膜为PP膜;基膜表面有电泳液沉积形成的陶瓷颗粒。
电泳液包括以下质量份数的原料,陶瓷颗粒40kg、防沉剂5kg、粘结剂5kg、分散剂0.1kg、溶剂49.9kg。
陶瓷颗粒为氧化铝,溶剂为水,防沉剂为Mg3Si4O10(OH)2溶液,分散剂为聚丙烯酸钠。
粘结剂为丁苯乳胶、苯丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸类、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、氨基甲酸酯、丙烯酸型粘结剂中的任意一种或多种。
一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤;
(1)制备电泳液:将溶剂和分散剂混合,在500r/min的转速下,搅拌20min;加入陶瓷颗粒,在600r/min的转速下,搅拌20min,得到陶瓷颗粒分散液;向陶瓷颗粒分散液加入防沉剂、粘接剂,在600r/min的转速下,搅拌1h,得到电泳液;
(2)制备涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜:将电泳正极和电泳负极平行相对放置于步骤(1)制得的电泳液中,正负极之间的距离为15cm;取基膜放卷,以5m/min的速度输送至电泳正极和电泳负极之间,保持基膜距离正极的距离为10cm,经电泳沉积涂覆形成陶瓷颗粒涂层,温度为30℃条件下、干燥,收卷,分切,制得涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜。
其中,基膜的厚度为9μm,陶瓷颗粒涂层的厚度为2μm;步骤(2)中电泳沉积压力为10V,电泳沉积时间为20min。
实施例4
一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜包括基膜,基膜为PE/PP多层复合膜;基膜表面有电泳液沉积形成的陶瓷颗粒。
电泳液包括以下质量份数的原料,陶瓷颗粒60kg、防沉剂15kg、粘结剂15kg、分散剂3kg、溶剂7kg。
陶瓷颗粒为氧化铝,溶剂为水,防沉剂为羧甲基纤维素钠,分散剂为异丁醇。
粘结剂为丁苯乳胶、苯丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸类、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、氨基甲酸酯、丙烯酸型粘结剂中的任意一种或多种。
一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤;
(1)制备电泳液:将溶剂和分散剂混合,在600r/min的转速下,搅拌40min;加入陶瓷颗粒,在700r/min的转速下,搅拌40min,得到陶瓷颗粒分散液;向陶瓷颗粒分散液加入防沉剂、粘接剂,在700r/min的转速下,搅拌2h,得到电泳液;
(2)制备涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜:将电泳正极和电泳负极平行相对放置于步骤(1)制得的电泳液中,正负极之间的距离为15cm;取基膜放卷,以20m/min的速度输送至电泳正极和电泳负极之间,保持基膜距离正极的距离为10cm,经电泳沉积涂覆形成陶瓷颗粒涂层,温度为75℃条件下、干燥,收卷,分切,制得涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜。
其中,基膜的厚度为9μm,陶瓷颗粒涂层的厚度为2μm;步骤(2)中电泳沉积压力为100V,电泳沉积时间为30min。
对比例1
一种涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜包括基膜,基膜为PE膜;基膜表面涂覆陶瓷颗粒。
电泳液包括以下质量份数的原料,陶瓷颗粒38kg、防沉剂8.5kg、粘结剂6kg、分散剂0.5kg、溶剂47kg。
陶瓷颗粒为氧化铝,溶剂为水,防沉剂为羧甲基纤维素钠,分散剂为异丁醇。
粘结剂为丁苯乳胶、苯丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸类、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、氨基甲酸酯、丙烯酸型粘结剂中的任意一种或多种。
一种涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤;
(1)制备浆料:将溶剂和分散剂混合,在550r/min的转速下,搅拌30min;加入陶瓷颗粒,在650r/min的转速下,搅拌30min,得到陶瓷颗粒分散液;向陶瓷颗粒分散液加入防沉剂、粘接剂,在650r/min的转速下,搅拌1h,得到陶瓷浆料;
(2)制备涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜:取基膜放卷,以15m/min的速度输送,辊涂陶瓷浆料,温度为45℃条件下干燥,收卷,分切,制得涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜。
其中,基膜的厚度为9μm,陶瓷颗粒涂层的厚度为2μm;
与实施例1相比,陶瓷颗粒的涂覆方法采用网纹辊涂,其余内容与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比,在基膜与正极之间的距离由10cm调整至12cm,其余内容与实施例1相同。
对比例3
与实施例1相比,在基膜与正极之间的距离由10cm调整至5cm,其余内容与实施例1相同。
性能检测实验
为了更加直观得说明本方明所带来的有益效果,对实施例1~4、对比例1~2中制备的锂电池隔膜做如下性能测试;
1、电镜扫描
取实施例1~2制备得到的电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜进行电镜扫描,得到扫描电镜图1和图1。其中,图1是本发明中实施例1制备得到的锂电池隔膜的电镜图;图2是本发明中实施例2制备得到的锂电池隔膜的电镜图。由图1、图2可知,实施例1~2锂电池隔膜的陶瓷颗粒涂层较为均匀、平整。
2、锂电池隔膜的力学性能,对实施例1~4和对比例1制备得到的锂电池隔膜进行性能检测,检测结果见表1;
涂层剥离强度N/m | 热收缩(MD%)130℃/h | 热收缩(TD%)130℃/h | |
实施例1 | 72 | 0.88 | 0.30 |
实施例2 | 72 | 0.89 | 0.30 |
实施例3 | 71 | 0.90 | 0.32 |
实施例4 | 70 | 0.89 | 0.30 |
对比例1 | 67 | 0.98 | 0.35 |
表1
3、锂电池隔膜的厚度,检测实施例1~4和对比例1中制得的锂电池隔膜的厚度和均匀性(基膜厚度9μm+陶瓷颗粒涂覆层厚度2μm的规格做检测试验),单位/μm,检测数据见表2;
案例 | 位置1 | 位置2 | 位置3 | 位置4 | 位置5 | 位置6 | 平均值 | 极差 | 标准差 |
实施例1 | 11.00 | 11.10 | 11.30 | 11.00 | 10.90 | 11.10 | 11.1 | 0.4 | 0.14 |
实施例2 | 10.80 | 11.10 | 11.00 | 11.00 | 11.10 | 10.90 | 11.0 | 0.3 | 0.12 |
实施例3 | 11.30 | 11.20 | 11.10 | 11.30 | 11.20 | 10.80 | 11.2 | 0.5 | 0.19 |
实施例4 | 11.40 | 11.20 | 11.10 | 11.00 | 11.10 | 11.20 | 11.2 | 0.4 | 0.14 |
对比例1 | 11.90 | 11.50 | 11.00 | 10.60 | 11.00 | 10.40 | 11.1 | 1.5 | 0.56 |
表2
由表1数据可知,实施例1~4制备的锂电池隔膜涂层的剥离强度达到70N/m及以上,而对比文件1中锂电池隔膜的涂层玻璃强度为67N/m,这是由于本发明采用的电泳沉积法制备的锂电池隔膜中基膜与陶瓷颗粒涂层的粘结力更强。在高温下,锂电池隔膜的热收缩值相对于对比文件1要低,因此也说明本发明采用电泳沉积法涂覆陶瓷颗粒涂层更均匀、热稳定性更好。
由表2数据可知,实施例1~4制备的锂电池隔膜涂层的厚度极差≤0.5μm,标准差≤0.19;而对比文件1中锂电池隔膜涂层的厚度极差为1.5μm,隔膜横向厚度波动大,标准差为0.56,数据稳定性远比实施例1~4的差。这是由于本发明采用的电泳沉积法制备的锂电池隔膜涂层更平整均匀。
4、对比并计算实施例1和对比例2、对比例3在制备陶瓷颗粒涂覆层时,电泳沉积的速度以及电泳液的补充量,结果见表3;
基膜距离正极的距离cm | 电泳液的补充量㎏/h | 电泳沉积速度m/min | |
实施例1 | 10 | 7.5 | 30 |
对比例2 | 12 | 11.3 | 17 |
对比例3 | 5 | 8.5 | 26 |
表3
由表3数据可知,实施例1中基膜距离正极的距离为10cm,此时电泳液补充量较低,为7.5㎏/h,同时电泳沉积速度较快可达到30m/min;对比例1中调整基膜距离正极的距离为12cm,对比例2中调整基膜距离正极的距离为5cm,电泳液的补充量均增加,且电泳沉积速度也有不同程度的降低,因此也说明了基膜与电泳正极之间的距离为正负极间总距离的2/3处是最佳选择,此时电泳液的循环效率最高,电泳沉积速度最高,生产效率高、综合能耗低。
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 (10)
1.一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜,其特征在于;所述锂电池隔膜包括基膜,基膜表面有电泳液沉积形成的陶瓷颗粒涂层。
2.根据权利要求1所述的一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜,其特征在于:所述陶瓷颗粒涂层的厚度为1~5μm。
3.根据权利要求2所述的一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜,其特征在于:所述陶瓷颗粒涂层的厚度为1~2μm。
4.根据权利要求1所述的一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜,其特征在于:所述电泳液包括以下质量份数的原料,陶瓷颗粒20~60wt.%、防沉剂5~15wt.%、粘结剂5~15wt.%、分散剂0.1~3wt.%、余量为溶剂。
5.根据权利要求4所述的一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜,其特征在于:
所述陶瓷颗粒为氧化铝、勃姆石、强氧化镁、二氧化硅中的任意一种;
所述粘结剂为丁苯乳胶、苯丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸类、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、氨基甲酸酯、丙烯酸型粘结剂中的任意一种或多种;
所述防沉剂为羧甲基纤维素钠或层状硅酸盐;
所述分散剂为异丁醇、环己醇、聚丙烯酸钠中的任意一种或多种;
所述溶剂为水、乙醇、丙酮、NMP、四氯化碳中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜,其特征在于:所述基膜为PE膜、PP膜、PE/PP多层复合膜中的任意一种。
7.一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤;
(1)制备电泳液:将溶剂和分散剂混合,搅拌;加入陶瓷颗粒,搅拌,得到陶瓷颗粒分散液;向陶瓷颗粒分散液加入防沉剂、粘接剂,搅拌,得到电泳液;
(2)制备涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜:将电泳正极和电泳负极放置于步骤(1)制得的电泳液中;取基膜放卷,输送至电泳正极和电泳负极之间,经电泳沉积涂覆形成陶瓷颗粒涂层,干燥,收卷,分切,制得涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜。
8.根据权利要求7所述的一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤;
(1)制备电泳液:将溶剂和分散剂混合,在500~600r/min的转速下,搅拌20~40min;加入陶瓷颗粒,在600~700r/min的转速下,搅拌20~40min,得到陶瓷颗粒分散液;向陶瓷颗粒分散液加入防沉剂、粘接剂,在600~700r/min的转速下,搅拌1~2h,得到电泳液;
(2)制备涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜:将电泳正极和电泳负极平行相对放置于步骤(1)制得的电泳液中;取基膜放卷,以5~40m/min的速度输送至电泳正极和电泳负极之间,经电泳沉积涂覆形成陶瓷颗粒涂层,温度为30~75℃条件下、干燥,收卷,分切,制得涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜。
9.根据权利要求8所述的一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所述(1)中陶瓷颗粒分散液的固含量为20~60%。
10.根据权利要求8所述的一种基于电泳涂覆陶瓷颗粒的锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所述基膜与电泳正极之间的距离为正负极间总距离的2/3;所述电泳沉积压力为10~100V,电泳沉积时间为20~30min。
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