[发明专利]一种PTC安全涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种PTC安全涂层，其特征在于所述PTC安全涂层由高分子改性导电填料、高分子聚合物和无机填料制备而成，其中：高分子改性导电填料、高分子聚合物和无机填料的质量比为5~80：5~40：4~20。

2.根据权利要求1所述的PTC安全涂层，其特征在于所述高分子改性导电填料由高分子聚合物、导电剂、添加剂制备而成，其中：所述高分子聚合物和导电剂的质量比为0.1~10:1，添加剂的添加量为高分子改性导电填料总质量的0.01~5%。

3.根据权利要求2所述的PTC安全涂层，其特征在于所述导电剂为导电石墨、导电炭黑、科琴黑、乙炔黑、碳纤维、单臂碳纳米管、多臂碳纳米管、石墨烯中的一种或多种混合；

所述高分子聚合物为以下情况中的一种：

（1）改性丁苯橡胶、聚羟基苯乙炔、聚羧基苯乙炔、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯丙烯酸酯中的一种或多种；

（2）官能团改性的聚丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚羧基丁腈橡胶、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种或多种，所述官能团为羟基、羧基、酰胺基、羟甲基中的一种或多种；

所述添加剂为以下情况中的一种：

（1）甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、柠檬酸中的一种或多种；

（2）乙胺、丙胺、三乙胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的PTC安全涂层，其特征在于所述高分子聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚碳酸酯等或者由这些改性的高分子聚合物中的一种或多种混合。

5.根据权利要求1所述的PTC安全涂层，其特征在于所述无机填料为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝、纳米氧化锆、碳酸钡、三氧化二钒中的一种或几种。

6.一种权利要求1-5任一权利要求所述的PTC安全涂层的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

（1）将高分子改性导电填料均匀的分散在有机溶剂中，得到高分子改性导电填料浆料；

（2）向高分子改性导电填料浆料中加入高分子聚合物混合均匀，然后加入无机填料，制成PTC浆料；

（3）采用凹版印刷或者喷涂工艺，将PTC浆料均匀涂覆在铝箔或铜箔表面，并加热干燥，除去溶剂；

（4）将涂覆有PTC的铝箔或铜箔表面置于烘箱中，在惰性气体保护下进行烘烤，使高分子改性导电填料中的活性官能团完成反应，得到PTC涂层。

7.根据权利要求6所述的PTC安全涂层的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为乙腈、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙酸乙酯、二甲基亚砜、无水乙醇中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的PTC安全涂层的制备方法，其特征在于所述PTC浆料的固含量为5~30%，粘度为10~3000 mpa•s；所述高分子改性导电填料浆料的固含量为2~10%；粘度为10~3000 mpa•s；所述PTC涂层的厚度为1~20μm，面密度为0.1~10g/m²。

9.根据权利要求6所述的PTC安全涂层的制备方法，其特征在于所述烘箱温度为50~150℃，烘烤时间为1~10h。

10.一种权利要求1-5任一权利要求所述的PTC安全涂层在锂离子电池正极极片和/或负极极片中的应用。