[发明专利]一种锂离子电池陶瓷隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于，基膜的单侧或双侧涂覆有耐热陶瓷浆料，耐热陶瓷浆料由下述重量百分比的原料组成：5-50wt％的耐热陶瓷基料，其余为去离子水；其中，耐热陶瓷基料由以下重量百分比的原料组成：80-98wt％纳米陶瓷粉、0.1～5wt％润湿剂、分散剂、催化剂和耐热胶水，耐热陶瓷基料中原料总重量百分比加和为100wt％；分散剂占纳米陶瓷粉的0.3～10wt％，耐热胶水占纳米陶瓷粉的1～10wt％；催化剂用于调节pH为1～6；分散剂的重均分子量为M_w＞10000；耐热胶水为水溶性高分子胶水。

2.如权利要求1所述的锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于，所述分散剂为碱金属改性聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、羧基化改性聚丙烯、马来酸酐改性聚丙烯、羧基化改性丁苯橡胶、羧基化聚乙烯醇和聚羧酸盐中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于，所述催化剂为盐酸、甲酸、醋酸、苹果酸和柠檬酸中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于，所述耐热胶水为碱金属中和聚丙烯酸与聚丙烯腈共聚物、聚N-乙烯基乙酰胺、改性聚丙烯酰胺共聚物、马来酸酐改性聚丙烯酸脂共聚物、碱中和聚丙烯酸和N-乙烯基乙酰胺共聚物和改性聚丙烯腈三元共聚物中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于，所述润湿剂为阴离子型、阳离子型和非离子型中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的锂离子电池陶瓷隔膜，其特征在于，所述纳米陶瓷粉为氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、氧化锆、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种。

7.如权利要求1～6任一所述的锂离子电池陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备好去离子水，往水中加入分散剂，搅拌溶解至充分均匀，然后加入陶瓷粉体，一边缓慢加入一边搅拌直至粉体全部加入完毕，得到混合物一；

2)向上述混合物一通过湿法球磨，得到混合物二；

3)向上述混合物二加入催化剂，使pH为1～6，得到混合物三；

4)对混合物三进行干燥后，得到大分子分散剂反应-包覆的纳米陶瓷颗粒粉；

5)在大分子分散剂反应-包覆的纳米陶瓷颗粒粉中加入去离子水，通过搅拌后，得到无机纳米陶瓷分散液，然后加入耐热胶水和润湿剂，得到耐热陶瓷浆料；

6)将耐热陶瓷浆料涂覆在基膜的单侧或双侧，干燥后即得锂离子电池陶瓷隔膜。

8.如权利要求7所述的锂离子电池陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，湿法球磨所用的球磨机为立式球磨机、卧式球磨机、篮式球磨机和行星式球磨机中的一种；球磨所用珠子的大小为0.2～2.0mm，珠子选用钇稳定氧化锆、微晶氧化铝、氮化硅和硅酸锆中的一种或几种；湿法球磨的分散时间为0.1～3.0h。

9.如权利要求7所述的锂离子电池陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中，加入催化剂后，在40～100℃下保温0.5～2.0h。

10.如权利要求7所述的锂离子电池陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于，步骤4)中，选用喷雾干燥，温度为50～300℃，干燥时间为1～10min。