[发明专利]一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法，所述陶瓷涂覆隔膜包括锂离子电池隔膜、复合陶瓷涂覆层和聚合物隔膜层，且复合陶瓷涂覆层包括陶瓷粉末、氢氧化钠、粘结剂和溶剂，并且复合陶瓷涂覆层的涂层厚度为1‑5μm，所述锂离子电池隔膜包括陶瓷粉末、粘结剂、溶剂、氢氧化钠和去离子溶液。该陶瓷涂覆隔膜及其制备方法，陶瓷粉末团聚或分散比较均匀，涂层材料配比合适，使得锂电池整体性能较好，能够有效的预防陶瓷涂覆隔膜在高压下发生氧化，陶瓷粉末颗粒较细碎，可以均匀充分的涂抹在隔膜的外表面，且方便控制涂层的均匀性和厚度，隔离膜电解液浸润能力强、安全性能较高。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体为一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池的外表面有一层非常重要的隔膜材料，它主要起着绝缘、隔绝正负极防止发生短路的情况，同时其必须能够吸附电解液、传输锂离子等，但是在使用过程中，锂离子电池特别容易出现过充、温度过高和短路等情况，从而会破坏隔膜的内部结构，损坏电池导致无法使用，随着动力汽车的快速发展，对锂离子动力电池的安全性提出更高的要求，而隔膜的质量好坏是影响锂离子动力电池安全性的关键因素之一，一开始大都采用聚丙烯和聚乙烯复合，质量和安全性还不够高。

近年来，也出现了陶瓷粉和聚烯烃隔膜复合支撑的锂离子电池隔膜但是由于没有对陶瓷粉末表面做任何处理，存在着很多的问题，陶瓷隔膜是锂电池发展的趋势，使用陶瓷隔膜后其各方面的性能都会有所改进，但其在一定温度情况下起热稳定行和耐热收缩率仍有待提高，但现有技术背景下，陶瓷粉末团聚或分散不均匀，涂层材料配比不当，锂电池整体性能较差，仍没有一种陶瓷涂覆隔膜能够有效的预防在高压下发生氧化，陶瓷粉末颗粒较大，无法均匀充分的涂抹在隔膜的外表面，且不方便控制涂层的均匀性和厚度，隔离膜电解液浸润能力低、安全性能较差，因此，我们提出一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法，以解决上述背景技术提出的目前现有技术背景下，陶瓷粉末团聚或分散不均匀，涂层材料配比不当，锂电池整体性能较差，仍没有一种陶瓷涂覆隔膜能够有效的预防在高压下发生氧化，陶瓷粉末颗粒较大，无法均匀充分的涂抹在隔膜的外表面，且不方便控制涂层的均匀性和厚度，隔离膜电解液浸润能力低、安全性能较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种陶瓷涂覆隔膜及其制备方法，所述陶瓷涂覆隔膜包括锂离子电池隔膜、复合陶瓷涂覆层和聚合物隔膜层，且复合陶瓷涂覆层包括陶瓷粉末、氢氧化钠、粘结剂和溶剂，并且复合陶瓷涂覆层的涂层厚度为1-5μm，所述锂离子电池隔膜包括陶瓷粉末、粘结剂、溶剂、氢氧化钠和去离子溶液，所述聚合物隔膜层包括聚合物隔膜、高导热绝缘性纳米材料。

优选的，所述聚合物隔膜层与复合陶瓷涂覆层采用热塑贴合连接，且聚合物隔膜的单侧或者两侧上涂覆有高热传导电绝缘性纳米材料，高热传导绝缘性纳米材料采用BN纳米线、BN纳米颗粒或者BN纳米管，且高热传导绝缘性纳米材料的涂覆厚度为0.5-20μm。

优选的，所述陶瓷粉末由二氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆中的一种或多种组合制成。

优选的，所述粘结剂由聚苯乙烯硫酸锂、聚氧化乙烯、聚乙烯醇中的一种或多种组合制成。

优选的，所述锂离子电池隔膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酯膜、聚酰亚胺或者聚酰胺膜。

优选的，所述溶剂为二甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮、去离子溶液中的一种或多种。

所述该陶瓷涂覆隔膜的制备方法包括以下步骤：

步骤1：将陶瓷粉末均匀加入到氢氧化钠和去离子水的混合液中，简单的搅拌后，放入水热反应装置内，等反应结束后，用烧杯取出溶液后过滤，再次加入去离子水一起过滤，然后将过滤后的溶液利用烘干装置烘干，从而得到处理后的陶瓷粉末。