(19)中华人民共和国国家知识产权局
| (12)发明专利说明书 | |
| (10)申请公布号 CN 103474602 A (43)申请公布日 2013.12.25 |
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(21)申请号 CN201310391112.X
(22)申请日 2013.08.30
(71)申请人 深圳市泰百科技有限公司
地址 518000 广东省深圳市福田区福明路雷圳大厦2203
(72)发明人 高学友
(74)专利代理机构 广州市越秀区哲力专利商标事务所(普通合伙)
代理人 李悦
(51)Int.CI
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种锂离子电池造孔陶瓷隔离膜，包括隔离膜基材，所述隔离膜基材单面或双面涂布有多孔陶瓷层，所述多孔陶瓷层是通过含有纳米陶瓷粉、粘结剂以及造孔溶剂的浆料涂布在隔离膜基材上而成，浆料中纳米陶瓷粉、粘结剂、稳定剂以及造孔溶剂的用量以重量份计分别为：纳米陶瓷粉88-93份，粘结剂份4-6.5，稳定剂1-1.5，造孔溶剂2-4份。本发明所述的锂离子电池造孔陶瓷隔离膜通过对陶瓷浆料改进，提高了电解液的吸收速度，更有利于锂离子的转移，增加了电池中电解液的保有量,增强了电池的硬度。同时，这种新的浆料涂布的多孔陶瓷膜解决了陶瓷层在隔离膜上易脱落、涂布厚度或面密度不均匀的问题，提高了电池的安全性能。 | |
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法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种锂离子电池造孔陶瓷隔离膜，包括隔离膜基材，其特征在于：所述隔离膜基材单面或双面涂布有多孔陶瓷层，所述多孔陶瓷层是通过含有纳米陶瓷粉、造孔溶剂以及粘结剂的浆料涂布在隔离膜基材上而成，浆料中纳米陶瓷粉、粘结剂以及造孔溶剂的用量以重量份计分别为：纳米陶瓷粉88-93份，粘结剂份4-6.5，稳定剂1-1.5份，造孔溶剂2-4份。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池造孔陶瓷隔离膜，其特征在于：所述浆料中纳米陶瓷粉、粘结剂、稳定剂、造孔溶剂的用量分别为91份、5.5份、1份、2.5份。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池造孔陶瓷隔离膜，其特征在于：所述涂布的多孔陶瓷层厚度为3-5μm。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池造孔陶瓷隔离膜，其特征在于：所述浆料固含量为25-30%，浆料粘度为40~50mpa·s。
<Claim>5.根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池造孔陶瓷隔离膜，其特征在于：所述纳米陶瓷粉为经过纳米化处理的Al<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>或BaSO<Sub>4</Sub>中的一种或两种以任意比混合。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池造孔陶瓷隔离膜，其特征在于：所述造孔溶剂为乙酸乙酯；所述粘结剂为聚丙烯酸酯，所述稳定剂为羧甲基纤维素钠。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池造孔陶瓷隔离膜，其特征在于：所述隔离膜基材为多孔单层或多层PP膜、PE膜或PP/PE复合隔离膜中的一种，隔离膜基材的孔隙率为40%~47%。
<Claim>8.一种如权利要求1-7任一项所述的锂离子电池造孔陶瓷隔离膜的涂布方法，其特征在于其工艺步骤如下：
1）陶瓷纳米化处理：将陶瓷原材料纳米化后烘烤、过筛，得到的纳米陶瓷粉备用；
2）浆料配制：按照上述比例将稳定剂加水溶解并搅拌后，加入得到的纳米陶瓷粉搅拌，依次加入粘结剂和造孔溶剂，继续搅拌反应；
3）涂布：升温凸版涂布机的烘箱，烘箱各段从前到后逐步提高温度，将浆料打入料槽中涂布在隔离膜基材的单面或双面，烘干即成。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池造孔陶瓷隔离膜的涂布方法，其特征在于：步骤1）中烘箱的温度为80-90℃，烘烤时间为24-36小时；步骤2）中搅拌速度为700-900r/min，搅拌反应时间为1.5-2h。
10.根据权利要求8所述的锂离子电池造孔陶瓷隔离膜的涂布方法，其特征在于：步骤3）中烘箱各端的温度范围为45-50℃。
说 明 书
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池造孔陶瓷隔离膜及其涂布方法。
背景技术
锂电池的燃烧甚至爆炸的根本原因是电池内部热失控制造成的，其中正负极片的短路是常见的问题，所以隔离膜在其中具有重要的隔离作用。隔离膜在锂电池中具有隔离电子、导通离子的作用，在隔离膜上涂上一层陶瓷层，当电池中有异物造成隔离膜破损时，短路点在高温度下不会因发热而扩大熔化，不会造成电极之间大面积短路，进而引起电池的燃烧甚至爆炸。随着贮能、电动汽车和电脑等用电器对锂离子电池的要求不断提高，锂离子充电电池单只容量和体积能量密度的不断提高，内部蓄积的能量越来越大，内部短路的危险性也在随之增大。当电池内部短路时，在高温下，陶瓷隔离膜的陶瓷层可以保持隔离膜完整的骨架结构，不因隔离膜基材熔化而失去分隔正负极片的作用，产生正负极片大面积短路。
常见陶瓷隔离膜是在用干法或湿法工艺制造的单层或多层PP、PE、PP/PE复合隔离膜上涂附陶瓷层提高电池的安全性能，但在使用过程中常出现陶瓷层粘接不牢、吸液速度不够快等现象。有的陶瓷隔离膜在陶瓷层和隔离膜基材层之间加入高分子层，虽然保液性能有提高，但电池的离子通道有影响，且陶瓷层的厚度不够，安全性能不高等问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种锂离子电池造孔陶瓷隔离膜，以提高锂电池的安全性能、吸液性能、保液性能、多孔陶瓷层的粘接性能以及锂离子通透性。
本发明的另一目的在于提供一种锂离子电池造孔陶瓷隔离膜的制备方法，制造出的高安全造孔陶瓷隔离膜，提高锂离子电池的安全性能。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种锂离子电池造孔陶瓷隔离膜，包括隔离膜基材，所述隔离膜基材单面或双面涂布有多孔陶瓷层，所述多孔陶瓷层是通过含有纳米陶瓷粉、造孔溶剂以及粘结剂的浆料经凸版印刷机涂布而成，浆料中纳米陶瓷粉、造孔溶剂以及粘结剂的用量以重量份计分别为：纳米陶瓷粉88-93份，粘结剂份4-6.5，稳定剂1-1.5份，造孔溶剂2-4份。
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