[发明专利]用于含锂电化学电池的陶瓷涂覆隔膜及其制造方法

权利要求书

1.制造用于含锂电化学电池的陶瓷涂覆隔膜的方法，所述方法包括：

将包含一种或多种选自Li₂SiO₃、LiAlO₂、Li₂TiO₃、LiNbO₃、Li₃PO₄、Li₂CrO₄、Li₂Cr₂O₇及其组合的锂化氧化物的粉末与粘合剂混合以形成在大约25℃的温度下粘度为大于或等于大约300 cps至小于或等于大约1400 cps的浆料；

将所述浆料设置到多孔基材的一个或多个表面上以形成无机表面层；和

通过将所述无机表面层暴露于大于或等于大约50℃至小于或等于大约100℃的温度持续大于或等于大约6小时至小于或等于大约24小时的时间，从所述无机表面层中除去液体，以便在所述多孔基材的一个或多个表面上形成陶瓷涂层，由此生成所述陶瓷涂覆隔膜。

2.权利要求1的方法，其中所述浆料是第一浆料，并且所述方法进一步包括：

将前体沸石粉末与包含氢氧化锂（LiOH）的水溶液混合以形成第二浆料；和

通过使所述第二浆料经受大于或等于大约30℃至小于或等于大约100℃的温度持续大于或等于大约6小时至小于或等于大约24小时的时间来促进所述前体沸石粉末与氢氧化锂（LiOH）之间的锂离子交换。

3.权利要求2的方法，其中所述前体沸石粉末包含一种或多种选自沸石A、沸石X、沸石Y、沸石L、ZSM-5、沸石β、丝光沸石、镁碱沸石及其组合的沸石材料，并且其中所述前体沸石粉末具有小于所述水溶液的氢氧化锂浓度的钠和氢的累积总浓度。

4.权利要求2的方法，其中所述前体沸石粉末进一步包含大于大约1重量%至小于或等于大约20重量%的氧化钠（NaO₂）。

5.权利要求2的方法，其中所述方法进一步包括，在将所述粉末与所述粘合剂混合之前，在大于或等于大约200℃至小于或等于大约400℃的温度下将所述粉末煅烧大于或等于大约2小时至小于或等于大约6小时的时间。

6.权利要求1的方法，其中所述包含一种或多种锂化氧化物的粉末包含多个粒子，并且所述方法进一步包括用研磨介质粉碎所述浆料，以使所述粒子具有小于或等于大约1 µm的平均直径，其中所述研磨介质包含一种或多种选自以下的材料：氧化锆、氧化铝、不锈钢及其组合。

7.权利要求1的方法，其中使用选自以下的方法将所述浆料设置在所述多孔基材的一个或多个表面上：喷涂、刷涂、浸涂、刮刀涂布、旋涂、浇铸、印刷及其组合。

8.权利要求1的方法，其中使用刮刀间隙小于30 µm的刮刀涂布法将所述浆料设置在所述多孔基材的一个或多个表面上，其中所述陶瓷涂层具有小于大约10 µm的厚度。

9.权利要求1的方法，其中所述粘合剂与所述粉末的重量比为大于或等于大约5%至小于或等于大约30%，并且其中所述粘合剂选自：羧甲基纤维素（CMC）、海藻酸钠、聚丙烯酸（PAA）、苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）、聚偏二氟乙烯（PVdF）及其组合。

10.权利要求1的方法，其中包含所述陶瓷涂覆隔膜的含锂电化学电池在大于或等于大约50℃的温度下循环，并且在25次锂化和脱锂循环后具有小于或等于大约25%的充电容量损失。