[发明专利]用于锂离子电池的陶瓷隔膜、锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种用于锂离子电池的陶瓷隔膜、锂离子电池及其制备方法。一种用于锂离子电池的陶瓷隔膜，包括基膜及覆于所述基膜表面上的陶瓷涂层，按重量份数计，所述陶瓷涂层的原料包括：氢氧化镁1份；水性粘合剂0.1～0.3份；增稠剂0.01～0.02份；分散剂0.001～0.01份；润湿剂0.0001～0.0005份。本发明的陶瓷隔膜降低了对涂布版辊的磨损，同时具有较高的穿刺强度且克重较低。

技术领域

本发明属于锂电池隔膜领域，涉及一种用于锂离子电池的陶瓷隔膜、锂离子电池及该陶瓷隔膜的制备方法。

背景技术

锂离子电池隔膜主要为多孔聚烯烃类，目前使用广泛的主要为聚乙烯或聚丙烯可以在电池使用过程中保持热稳定(-20℃～60℃)，同时隔膜在电池的正极和负极起到了电子绝缘作用，另外也为电解液中离子的自由迁移提供通道。

随着科技的进步，人们对大功率、便携式电子设备的要求越来越高，尤其是对大电流、高倍率放电、较高的耐热性以及良好的吸附电解液和保持电解液的能力等要求，聚烯烃类隔膜已经不能满足需求，尤其是耐高温性差、吸液率低和浸润性差等缺点限制了其应用范围。目前主要通过在基膜表面涂覆一层有机或无机涂层进行改善，其中典型地为陶瓷隔膜。

目前，水基陶瓷涂层隔膜采用的无机粒子普遍为氧化铝，氧化铝硬度高，微观结构类球形，需砂磨才能将其团聚粒子打开，涂覆过程中对涂布版辊磨损很大，增加了生产成本。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于锂离子电池的陶瓷隔膜，其降低了对涂布版辊的磨损，同时具有较高的穿刺强度且克重较低。

本发明的另一个目的是提供一种具有这种陶瓷隔膜的锂离子电池。

本发明的又一个目的是提供一种用于锂离子电池的陶瓷隔膜的制备方法，其对涂布版辊的磨损较小，且制得的陶瓷隔膜具有较高的穿刺强度且克重较低。

本发明的第一个方面提供一种用于锂离子电池的陶瓷隔膜，包括基膜及覆于所述基膜表面上的陶瓷涂层，按重量份数计，所述陶瓷涂层的原料包括：

根据一个优选的方面，按重量百分比计，所述涂层的原料包括：

在一实施例中，所述氢氧化镁的比表面积为5～8m2/g，粒径为0.1～3μm。

在一实施例中，所述水性粘合剂为乳液型水性粘合剂；优选为乳液型聚丙烯酸酯。

在一实施例中，所述增稠剂选自纤维素类增稠剂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸和聚丙烯酸钠中的一种或多种的组合。

在一实施例中，所述分散剂选自聚丙烯酸盐、磷酸酯盐、磺酸酯盐、硫酸酯盐、聚氧乙烯型分散剂和多元醇型分散剂中的一种或多种的组合。

在一实施例中，所述润湿剂选自硅氧烷类和脂肪醇类中的一种或多种的组合。

在一实施例中，所述陶瓷涂层由如下步骤制成：

A、将分散剂加入溶剂中，加入氢氧化镁分散；

B、在A得到的混合液中加入增稠剂，混合均匀；

C、在B得到的混合液中加入水性粘合剂，混合均匀；

D、在C得到的混合液中加入润湿剂，混合均匀，形成陶瓷浆料；

E、将D得到的陶瓷浆料涂覆到基膜表面，干燥形成所述陶瓷涂层。

本发明的第二个方面提供一种锂离子电池，包括如上所述的陶瓷隔膜。