[发明专利]一种制备微孔陶瓷复合隔膜的方法

说明书

本公开提供了一种制备微孔陶瓷复合隔膜的方法。所述方法包括如下步骤：1)制备陶瓷浆料；2)在基材层的一面或两面上涂布所述陶瓷浆料形成陶瓷层，并干燥得到陶瓷膜坯料；3)制备胶层浆料；4)将胶层浆料涂布在步骤2)所得的陶瓷膜坯料的陶瓷层的表面上，使用去离子水或蒸馏水浸泡、洗涤，再经干燥得到具有在所述陶瓷层上的胶层的微孔陶瓷复合隔膜。

技术领域

本公开属于陶瓷隔膜技术领域，涉及一种制备微孔陶瓷复合隔膜的方法，由该制备方法制备的微孔陶瓷复合隔膜和包括该微孔陶瓷复合隔膜的电池。

背景技术

近年来，随着电子产品的大屏化和新能源汽车的快速发展，对提供电力供应的锂离子电池提出了越来越高的要求。

在目前的锂离子电池中，通常使用聚烯烃作为隔膜。然而，因聚烯烃膜的破膜温度较低，存在较高的安全隐患，一般是在聚烯烃表面涂覆陶瓷层以增加隔膜的热稳定性。陶瓷隔膜与极片的粘合性较差，有报道在陶瓷隔膜表面涂覆PVDF及共聚物涂层或形成不规格孔洞的胶层，来提高隔膜与极片的粘合性及电池硬度，但PVDF涂层带来透气不良，影响电池循环性能，而不规则孔洞胶层粘合性较差且容易脱落。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本公开提供了一种制备微孔陶瓷复合隔膜的方法，所述方法利用酸与碳酸盐或碳酸氢盐之间的反应在胶层上形成均匀的微孔结构，提高了所制得的微孔陶瓷复合隔膜的透气性，同时还提高了对极片的粘附性。本公开还提供了由所述制备方法制备的微孔陶瓷复合隔膜，以及包括所述隔膜的电池。

本公开还提供了由该方法制备的微孔陶瓷隔膜，以及包括所述微孔陶瓷隔膜的锂离子电池。

根据本发明的另一方面，提供了一种制备微孔陶瓷复合隔膜的方法，包括如下步骤：

1)制备陶瓷浆料，所述陶瓷浆料包含陶瓷颗粒、增稠剂、粘合剂、及表面活性剂，其中，陶瓷浆料的固含量为10重量％～90重量％；

2)在基材层的一面或两面上涂布所述陶瓷浆料形成陶瓷层，在35～50℃下干燥得到陶瓷膜坯料；

3)制备胶层浆料，将胶层材料溶解于有机溶剂中，并向其中加入酸，以及碳酸盐或碳酸氢盐，并充分分散得到胶层浆料；

4)将胶层浆料涂布在步骤2)所得的陶瓷膜坯料的陶瓷层的表面上形成胶层，使用去离子水或蒸馏水浸泡、洗涤，再经干燥得到具有在所述陶瓷层上的胶层的微孔陶瓷复合隔膜。

本领域技术人员可以理解，上述步骤前的标号并不代表步骤进行的顺序，可以适当选择合适的顺序来完成该方法。例如步骤3)制备胶层浆料也可以在步骤1)或2)之前完成。

所述陶瓷浆料的固含量没有特别限制，只要其适合于涂布在基材层上即可。例如，所述陶瓷浆料的固含量可以为10重量％～90重量％，优选为30重量％～50重量％，例如15重量％，20重量％，25重量％，31重量％，32重量％，33重量％，34重量％，35重量％，36重量％，37重量％，38重量％，39重量％，40重量％，41重量％，42重量％，43重量％，44重量％，45重量％，46重量％，47重量％，48重量％，49重量％，55重量％，60重量％，65重量％，70重量％等。此外，所述陶瓷浆料可以为水性浆料，即可以使用水作为配制该浆料的溶剂。

对于制备陶瓷浆料的加料顺序和混合方法没有特别限制，只要能够将各组分均匀分散形成均一分散液即可，可以采用本领域中已知的任何加料顺序和混合方法。在一个实施方式中，可以首先将陶瓷颗粒和增稠剂加入到去离子水或蒸馏水中形成均一分散液，然后向其中加入粘合剂和表面活性剂，混合均匀得到陶瓷浆料。此外，混合可以使用本领域中常规的方式进行，例如可以使用行星搅拌机来实施混合。