陶瓷浆料、陶瓷隔膜和锂离子电池的制作方法

本发明涉及材料技术领域，具体的，涉及陶瓷浆料、陶瓷隔膜和锂离子电池。

背景技术：

目前锂离子电池的热稳定性主要取决于锂离子电池中隔膜的热稳定性，为了提高锂离子电池中隔膜的热稳定性，应尽可能地阻止聚烯烃基膜在受热时发生收缩，因此常常在聚烯烃基膜的表面涂覆一层陶瓷浆料而形成陶瓷隔膜，但即便如此，锂离子电池的热失控现象仍较为严重，依然易发生爆炸。

因而，现有锂离子电池的相关技术仍有待改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的以下发现而完成的。

发明人经过对陶瓷隔膜的深入研究后发现，陶瓷隔膜在受热时易发生收缩，导致锂离子电池热失控现象的原因在于形成陶瓷隔膜的陶瓷浆料的粘结剂中含有过多的极性官能团，使得陶瓷浆料的粘结性较差，且极性官能团形成的极性基团受热极易引起锂离子电池中的各组分之间发生热化学反应，而导致锂离子电池的热失控现象发生，甚至引发爆炸。

基于以上研究，发明人为提高陶瓷隔膜的稳定性，进而提高锂离子电池的稳定性和安全性，在陶瓷浆料中加入非极性粘结剂，从而可以减少陶瓷浆料中极性粘结剂的用量，进而避免了锂离子电池中的各组分在受热时发生热解反应导致锂离子电池的热失控现象发生；另外，非极性粘结剂可以与陶瓷浆料中的其它组分形成立体网状结构，以提高陶瓷浆料在聚烯烃基膜上的粘结性；同时，非极性粘结剂还可以增强陶瓷浆料与聚烯烃基膜之间的分子间作用力，从而进一步增强了陶瓷浆料在聚烯烃基膜上的粘结性，提高了陶瓷隔膜的热稳定性，进而提高了包括该陶瓷隔膜的锂离子电池的稳定性和安全性。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种在聚烯烃基膜上可形成立体网状结构、粘结性强、可有效阻止陶瓷隔膜在受热时发生收缩、或者可使得陶瓷隔膜稳定性好的陶瓷浆料。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种陶瓷浆料。根据本发明的实施例，该陶瓷浆料包括：陶瓷粉末；粘结剂，所述粘结剂中含有极性粘结剂和非极性粘结剂；分散剂；和表面活性剂。发明人发现，在陶瓷浆料中加入非极性粘结剂，从而可以减少陶瓷浆料中极性粘结剂的用量，进而避免锂离子电池中的各组分在受热时发生热解反应导致锂离子电池的热失控现象发生；另外，非极性粘结剂可以与陶瓷浆料中的其它组分形成立体网状结构，以提高陶瓷浆料在聚烯烃基膜上的粘结性；同时，非极性粘结剂还可以增强陶瓷浆料与聚烯烃基膜之间的分子间作用力，从而进一步增强了陶瓷浆料在聚烯烃基膜上的粘结性，提高了陶瓷隔膜的热稳定性，进而提高了包括该陶瓷隔膜的锂离子电池的稳定性和安全性。

根据本发明的实施例，所述陶瓷粉末满足以下条件的至少之一：包括勃姆石、三氧化二铝、二氧化钛、二氧化硅、碳化硅、硫酸钡、硫酸钙、玻璃纤维中的至少一种；粒径为0.1μm-2.5μm，优选0.2μm-2μm；比表面积小于等于20m²/g，优选小于等于10m²/g。

根据本发明的实施例，所述极性粘结剂为聚丙烯酸酯类粘结剂，所述非极性粘结剂为聚烯烃类粘结剂。

根据本发明的实施例，形成所述聚丙烯酸酯类粘结剂的单体包含(甲基)丙烯腈单体，(甲基)丙烯酸酯单体和苯乙烯单体。

根据本发明的实施例，所述聚烯烃类粘结剂包括聚乙烯类水性粘结剂、聚丙烯类水性粘结剂及其混合物中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述分散剂包括聚丙烯酸类分散剂。

根据本发明的实施例，所述聚丙烯酸类分散剂包括聚丙烯酸单体与含有磺酸基的单体的共聚物。

根据本发明的实施例，所述表面活性剂包括有机硅化合物、有机氟化合物、改性有机氟化合物和改性有机硅化合物中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述陶瓷浆料中还包含粘度调节剂。

根据本发明的实施例，所述粘度调节剂包括纤维素和纤维素衍生物中的至少一种。

根据本发明的实施例，质量浓度为1％的所述粘度调节剂的水溶液的粘度为50mpa·s-5000mpa·s。

根据本发明的实施例，该陶瓷浆料满足以下条件的至少之一：固含量为30％-50％；粘度为15mpa·s-200mpa·s，优选为20mpa·s-120mpa·s；ph值为8-10，优选9-10。

根据本发明的实施例，包括：所述陶瓷粉末100重量份；所述极性粘结剂2重量份-10重量份；所述非极性粘结剂0.5重量份-5重量份；所述分散剂0.5重量份-1重量份；所述表面活性剂0.01重量份-0.8重量份。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种陶瓷隔膜。根据本发明的实施例，该陶瓷隔膜包括：聚烯烃基膜；陶瓷涂层，所述陶瓷涂层设置在所述聚烯烃基膜的外表面上，是利用前面所述的陶瓷浆料形成的。发明人发现，该陶瓷隔膜在受热时不易收缩，进而可以使得包括该陶瓷隔膜的锂离子电池稳定性好，安全性高，且具有前面所述的陶瓷浆料的所有特征和优点，在此不再过多赘述。

根据本发明的实施例，所述陶瓷涂层的厚度为1μm-10μm。

在本发明的又一个方面，本发明提供了一种锂离子电池。根据本发明的实施例，该锂离子电池包括：正极；负极；前面所述的陶瓷隔膜，所述陶瓷隔膜设置在所述正极和负极之间。发明人发现，该锂离子电池的稳定性好，安全性高，且具有前面所述的陶瓷隔膜的所有特征和优点，在此不再过多赘述。

本发明至少具有以下有益效果：

1、在陶瓷浆料中加入热分解温度较高的非极性粘结剂，减少了极性粘结剂的用量；

2、非极性粘结剂与极性粘结剂、分散剂等形成立体网状结构，同时增强了与聚烯烃基膜之间的分子间作用力，尤其是色散力，增大了陶瓷浆料与聚烯烃基膜的附着力，进而提高了陶瓷隔膜的热稳定性；

3、非极性粘结剂的电解液溶胀性低，通过加入非极性粘结剂减少极性粘结剂用量，可以降低陶瓷涂层中粘结剂的溶胀性，提高离子导通能力，提高陶瓷隔膜的电性能；

4、通过加入非极性粘结剂，并结合调节陶瓷浆料的表面张力，可以在陶瓷涂层成膜过程中改变陶瓷涂层与聚烯烃基膜界面高分子膜层结构，能够优化陶瓷涂层与聚烯烃基膜界面性能，减小界面的传质阻力。

附图说明

图1显示了本发明一个实施例的陶瓷隔膜的剖面结构示意图。

图2显示了本发明另一个实施例的陶瓷隔膜的剖面结构示意图。

附图标记：

100：陶瓷隔膜110：聚烯烃基膜120：陶瓷涂层

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种陶瓷浆料。根据本发明的实施例，该陶瓷浆料包括：陶瓷粉末；粘结剂，所述粘结剂中含有极性粘结剂和非极性粘结剂；分散剂；和表面活性剂。发明人发现，在陶瓷浆料中加入非极性粘结剂，可以减少陶瓷浆料中极性粘结剂的用量，避免了锂离子电池中的各组分在受热时发生热解反应导致锂离子电池的热失控现象发生；另外，非极性粘结剂可以与陶瓷浆料中的其它组分形成立体网状结构，以提高陶瓷浆料在聚烯烃基膜上的粘结性；同时，非极性粘结剂还可以增强陶瓷浆料与聚烯烃基膜之间的分子间作用力，从而进一步增强了陶瓷浆料在聚烯烃基膜上的粘结性，提高了陶瓷隔膜的热稳定性，进而提高了包括该陶瓷隔膜的锂离子电池的稳定性和安全性。

根据本发明的实施例，所述陶瓷粉末的材料可以为勃姆石、三氧化二铝、二氧化钛、二氧化硅、碳化硅、硫酸钡、硫酸钙和玻璃纤维中的至少一种。在本发明的一些实施例中，因为三氧化二铝等陶瓷材料来源广泛、易得、耐高温、电化学稳定性好，与电解液兼容性好，且能够吸附电解液副反应产生的hf等，由此，所述陶瓷粉末的材料优选为三氧化二铝。

根据本发明的实施例，所述陶瓷粉末的粒径可以为0.1μm-2.5μm。在本发明的一些实施例中，所述陶瓷粉末的粒径可以具体为0.1μm、0.5μm、1.0μm、1.5μm、2.0μm或2.5μm。更进一步地，所述陶瓷粉末的粒径可以为0.2μm-2μm。在本发明的一些实施例中，所述陶瓷粉末的粒径可以具体为0.2μm、0.6μm、1.0μm、1.4μm或2μm。由此，相对于其他粒径范围，在上述粒径范围的所述陶瓷粉末的粒径适中，可以使得包括该陶瓷粉末的陶瓷浆料在进行涂覆时更不易形成凸起，表面光滑，且不易形成局部缺陷；同时，透气性好，利于离子传输。另外，所述陶瓷粉末的粒径在上述范围内，可以使得包括该陶瓷粉末的陶瓷浆料易于分散，均匀性好，在涂覆到聚烯烃基膜上时所形成的陶瓷隔膜的稳定性好。

根据本发明的实施例，所述陶瓷粉末的比表面积小于等于20m²/g，更进一步地，所述陶瓷粉末的比表面积小于等于10m²/g。在本发明一些具体的实施例中，所述陶瓷粉末的比表面积可以为1m²/g、2m²/g、4m²/g、6m²/g、8m²/g、10m²/g。由此，相对于其它比表面积范围，在上述比表面积范围的所述陶瓷粉末的比表面积较小，更加利于分散且易于控制陶瓷浆料中的水分的含量。

根据本发明的实施例，所述极性粘结剂可以为聚丙烯酸酯类粘结剂。所述聚丙烯酸酯类粘结剂可由丙烯酸酯乳液的三类单体共聚而成，具体的，三类单体可以为：软单体；硬单体；官能单体，其中，软单体的玻璃化温度低，可以使得极性粘结剂的粘结性能好；硬单体的玻璃化温度高，与软单体共聚后可以使得所述极性粘结剂具有较好的内聚强度和较高使用温度；官能单体可以使得极性粘结剂与所述陶瓷浆料中的其他组分发生化学反应，形成立体网状结构，从而使得所述陶瓷浆料的粘结性进一步增强；另外，由于所述三类单体发生共聚后形成的极性粘结剂中既存在极性基团，也存在非极性基团，可以改善极性粘结剂的润湿性能，提高所述陶瓷浆料在聚烯烃基膜上的粘结性，从而进一步使得包括该陶瓷浆料形成的陶瓷涂层的陶瓷隔膜的稳定性好。

根据本发明的实施例，形成所述聚丙烯酸酯类粘结剂的单体包含(甲基)丙烯腈单体、(甲基)丙烯酸酯单体和苯乙烯单体，具体的，所述极性粘结剂可以为(甲基)丙烯腈单体，(甲基)丙烯酸酯单体和苯乙烯单体形成的共聚物，其中，(甲基)丙烯腈单体的玻璃化温度低，可以使得所述极性粘结剂的粘结性能好；(甲基)丙烯酸酯单体可以使得所述极性粘结剂的化学稳定性和柔软度高；苯乙烯单体可以使得包括该极性粘结剂的陶瓷浆料的强度高、稳定性好。

根据本发明的实施例，所述非极性粘结剂可以为聚烯烃类粘结剂。具体的，所述聚烯烃类粘结剂可以包括聚乙烯类水性粘结剂、聚丙烯类水性粘结剂以及聚乙烯类水性粘结剂和聚丙烯类水性粘结剂的混合物。聚烯烃类粘结剂与陶瓷粉末中的其它组分形成交联的立体网状结构，增强了陶瓷涂层与聚烯烃基膜之间的粘附性，提高了隔膜的稳定性。

根据本发明的实施例，所述分散剂包括聚丙烯酸类分散剂。在本发明一些具体的实施例中，所述聚丙烯酸类分散剂可以具体为聚丙烯酸单体与含有磺酸基单体的共聚物，具体的，可以为含有磺酸基的双键烯烃类单体与丙烯酸单体的共聚物。由于含有磺酸基的单体可以作为锚固基团，不仅利于陶瓷粉末的分散，还有利于陶瓷浆料中的非极性粘结剂和其他组分形成立体网状结构，从而可以提高包括所述陶瓷浆料形成的陶瓷涂层的陶瓷隔膜的稳定性。

根据本发明的实施例，所述表面活性剂包括有机硅化合物、有机氟化合物、改性有机氟化合物和改性有机硅化合物中的至少一种。在本发明的一些实施例中，所述表面活性剂为有机硅化合物、有机氟化合物、改性有机氟化合物和改性有机硅化合物中的非离子型表面活性剂，可以具体为有机氟改性聚有机硅氧烷、聚醚改性聚有机硅氧烷等。由于非离子型表面活性剂耐高温且耐氧化，同时运动粘度较小，故可以使得所述陶瓷浆料的润湿性、适涂性和流平性好，同时将所述陶瓷浆料涂覆在聚烯烃基膜上形成陶瓷涂层以后，陶瓷涂层与聚烯烃基膜的界面性能较佳，从而调节了陶瓷浆料的表面张力，改变了形成的陶瓷涂层与聚烯烃基膜界面的膜层结构，进而减小了界面的传质阻力，增强了所述陶瓷涂层与所述聚烯烃基膜之间界面的离子传输性能，从而提高了形成的陶瓷隔膜的电化学性能。

根据本发明的实施例，所述陶瓷浆料中还包含粘度调节剂。在本发明的一些实施例中，所述粘度调节剂包括纤维素和纤维素衍生物中的至少一种，具体可以为羧甲基纤维素(cmc)等。由此，可以使得陶瓷浆料的润湿性和流平性好。在本发明的一些具体的实施例中，所述粘度调节剂可以为质量浓度为1％的羧甲基纤维素的水溶液，由此，既能提高所述陶瓷浆料的粘度，且所述陶瓷浆料的粘弹性又不至于过大，具体的，所述粘度调节剂的粘度可以为50mpa·s-5000mpa·s，在本发明的一些实施例中，所述粘度调节剂的粘度可以为50mpa·s、100mpa·s、200mpa·s、500mpa·s、1000mpa·s、2000mpa·s、5000mpa·s等。由此，粘度适中，利于陶瓷浆料的应用。

根据本发明的实施例，本文中的粘度均是在60rpm、25℃的条件下测得的，测试所述粘度的方法是采用转子粘度计一号转子测试。

根据本发明的实施例，所述陶瓷浆料的分散介质为水，所述陶瓷浆料是通过将陶瓷粉末、分散剂、极性粘结剂、非极性粘结剂、粘度调节剂、表面活性剂分散在水中制得的，在所述陶瓷浆料中，各组分加入的顺序并无特别限定。在本发明的一些实施例中，可以先将陶瓷粉末和分散剂一起在水中分散，然后再同时或分别将极性粘结剂、非极性粘结剂、粘度调节剂、表面活性剂加入水中从而制得所述陶瓷浆料。进行所述分散的装置不受特别限制，只要满足要求，本领域技术人员可以根据需要进行灵活选择，在本发明的一些实施例中，进行所述分散的方式可以为砂磨，也可为高剪切。由此，分散效果较好。

根据本发明的实施例，所述陶瓷浆料中的固含量为30％-50％。在本发明的一些实施例中，所述陶瓷浆料中的固含量可以为30％、35％、40％、45％、50％等。由此，可以使得陶瓷浆料的稳定性和适涂性良好。

根据本发明的实施例，所述陶瓷浆料的粘度为15mpa·s-200mpa·s。在本发明的一些实施例中，所述陶瓷浆料的粘度可以为20mpa·s-120mpa·s，具体可以为20mpa·s、40mpa·s、60mpa·s、80mpa·s、100mpa·s或120mpa·s。由此，可以使得陶瓷浆料的储存稳定性和适涂性最佳。

根据本发明的实施例，所述陶瓷浆料的ph值为8-10。在本发明的一些实施例中，所述陶瓷浆料的ph值可以为9-10，具体可以为9、9.2、9.4、9.6、9.8、10等。由此，可以使得陶瓷浆料的稳定性最佳。

根据本发明的实施例，所述陶瓷浆料中各个组分之间的配比可以为：所述陶瓷粉末100重量份；所述极性粘结剂2重量份-10重量份；所述非极性粘结剂0.5重量份-5重量份；所述分散剂0.5重量份-1重量份；所述表面活性剂0.01重量份-0.8重量份。在本发明的一些具体的实施例中，所述陶瓷粉末为100重量份；所述极性粘结剂可以为2重量份、4重量份、6重量份、8重量份或10重量份等；所述非极性粘结剂0.5重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份或5重量份；所述分散剂可以为0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份或1重量份；所述表面活性剂可以为0.01重量份、0.05重量份、0.1重量份、0.2重量份、0.4重量份或0.8重量份。

根据本发明的实施例，以所述陶瓷粉末100重量份为基准，所述极性粘结剂的含量在上述范围内，可以使得陶瓷浆料具有足够的粘结性但极性基团的浓度又不至于过高；所述非极性粘结剂的含量在上述范围内，既可以减少极性粘结剂的用量，还可以与极性粘结剂、分散剂等形成立体网状结构；同时增强了陶瓷浆料与聚烯烃基膜的分子间作用力，尤其是色散力，以及陶瓷涂层与聚烯烃基膜的附着性，进而提高了陶瓷隔膜的热稳定性；所述分散剂的含量在上述范围内，可以使得陶瓷粉末的分散均匀，且有利于形成立体网状结构，提高陶瓷涂层的稳定性；所述表面活性剂的含量在上述范围内，可以使得陶瓷浆料对聚烯烃基膜的润湿性好，且对透气度等物化性能没有明显影响。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种陶瓷隔膜。根据本发明的实施例，参照图1和图2，该陶瓷隔膜100包括：聚烯烃基膜110；陶瓷涂层120，所述陶瓷涂层120设置在所述聚烯烃基膜110的外表面上，陶瓷涂层120是利用前面所述的陶瓷浆料形成的。发明人发现，该陶瓷隔膜100在受热时不易收缩，进而可以使得包括该陶瓷隔膜100的锂离子电池稳定性好，安全性高，且该陶瓷隔膜具有前面所述的陶瓷浆料的所有特征和优点，在此不再过多赘述。

根据本发明的实施例，所述聚烯烃基膜110可以为聚乙烯(pe)微孔膜、聚丙烯(pp)微孔膜或者聚乙烯聚丙烯复合微孔膜。由此，材料来源广泛、易得，且成本较低。

根据本发明的实施例，所述陶瓷涂层120的厚度可以为1μm-10μm。在本发明一些具体的实施例中，所述陶瓷涂层120的厚度可以为1μm、2μm、4μm、6μm、8μm或10μm等。由此，所述陶瓷涂层120的厚度适中，包括该陶瓷涂层120的陶瓷隔膜100不会影响锂离子电池中离子的传输，可以使得锂离子电池的循环性能较好；同时，所述陶瓷涂层120的稳定性也较佳，可以使得所述陶瓷隔膜100不易受热收缩，包括所述陶瓷隔膜100的锂离子电池的稳定性好，安全性高。

根据本发明的实施例，所述陶瓷涂层120可以仅形成在所述聚烯烃基膜110的一个表面上(结构示意图参照图1)，也可以形成在所述聚烯烃基膜110的两个相对的表面上(结构示意图参照图2)。在本发明的一些实施例中，将所述陶瓷涂层120形成在所述聚烯烃基膜110的表面的方法可以为涂覆后并干燥，涂覆具体可以为微型凹版涂布法。由此，涂覆效果较好，形成的所述陶瓷涂层120在所述聚烯烃基膜110上较为稳定，且工艺简单，易于工业化。

根据本发明的实施例，对陶瓷涂层120的干燥方法可以为鼓风干燥法、真空干燥法或辐射干燥法。在本发明的一些实施例中，干燥方法可以为鼓风干燥法。所述干燥的温度可以为45℃-65℃，更进一步地，可以为50℃-60℃。在本发明的一些实施例中，可以具体为50℃、52℃、54℃、56℃、58℃、60℃等。由此，聚烯烃基膜110在干燥过程中不易产生压应力与张引力而影响陶瓷隔膜100的品质；同时，可高效地除去陶瓷隔膜100中的水。所述干燥时间可以为20s-2.5min，在本发明的一些实施例中，具体可以为20s、40s、1min、2min或2.5min等。由此，聚烯烃基膜110在干燥过程中不易产生压应力与张引力而影响陶瓷隔膜100的品质；同时，可高效地除去陶瓷隔膜100中的水。

在本发明的又一个方面，本发明提供了一种锂离子电池。根据本发明的实施例，该锂离子电池包括：正极；负极；前面所述的陶瓷隔膜，所述陶瓷隔膜设置在所述正极和负极之间。发明人发现，该锂离子电池的稳定性好，安全性高，且具有前面所述的陶瓷隔膜的所有特征和优点，在此不再过多赘述。

根据本发明的实施例，该锂离子电池形状、构造、制造工艺等均不受特别限制，只要满足要求，本领域技术人员可以根据需要进行灵活选择。

根据本发明的实施例，该锂离子电池还包括电解质，所述电解质可以为液态电解质、固态电解质或者凝胶电解质。在本发明一些具体的实施例中，所述电解质为液态电解质，所述液态电解质浸泡所述正极、负极、以及陶瓷隔膜的至少一部分。且本领域技术人员能够理解，除包括前面所述的正极、负极、电解质以及陶瓷隔膜以外，该锂离子电池还包括常规锂离子电池的结构，在此不再过多赘述。

根据本发明的实施例，该锂离子电池的具体种类不受特别限制，可以为本领域任何已知的锂离子电池，在此不再过多赘述。

下面详细描述本发明的实施例。

实施例1

陶瓷浆料中各组分和含量：

陶瓷粉末：三氧化二铝(连连化学，粒径d50：0.53μm，比表面积：9m²/g)100重量份；

极性粘结剂：水性聚丙烯酸酯乳液(瑞翁株式会社，bm900b)5重量份；

分散剂：聚丙烯酸类(日本触媒，aqualicgl366)0.3重量份；

非极性粘结剂：聚乙烯类水性粘结剂(日本尤尼吉可株式会社，sd-1015j)1重量份；

表面活性剂：有机氟改性聚有机硅氧烷(siwellrebon，rb-811)0.05重量份；

粘度调节剂：羧甲基纤维素(cmc)(日本daicelchemical公司，daicel1220)1.2重量份。

制备方法为：

(1)将三氧化二铝和聚丙烯酸类分散剂在搅拌条件下分散于适量水中，形成悬浮液。

(2)用砂磨机将悬浮液砂磨制成分散液。

(3)在搅拌条件下，将水性聚丙烯酸酯乳液、聚乙烯类水性粘结剂、有机氟改性聚有机硅氧烷加入分散液中，制成陶瓷浆料，并通过控制加水量调节陶瓷浆料使固含量为40％左右。

陶瓷隔膜的制备：利用湿法制造的单层聚乙烯基膜(厚度：16μm)作为基膜，采用微凹版涂布法在该聚乙烯基膜的一侧涂布上述的陶瓷浆料，并通过微凹板工艺参数调整保证干燥后陶瓷涂层的厚度为4μm。在55℃条件下，干燥2分钟制成陶瓷隔膜。

实施例2

在本实施例中，非极性粘结剂为聚乙烯类水性粘结剂(日本尤尼吉可株式会社，sd-1015j)5重量份；

其余工艺条件、参数均与实施例1中的工艺条件、参数相同。

实施例3

在本实施例中，非极性粘结剂为聚乙烯类水性粘结剂(日本尤尼吉可株式会社，sd-1015j)0.5重量份；

其余工艺条件、参数均与实施例1中的工艺条件、参数相同。

实施例4

在本实施例中，表面活性剂为聚醚改性聚有机硅氧烷(siwellrebon，sr-373)0.08重量份。

其余工艺条件、参数均与实施例1中的工艺条件、参数相同。

实施例5

在本实施例中，极性粘结剂为水性聚丙烯酸酯乳液(成都茵地乐，la133)6重量份。

其余工艺条件、参数均与实施例1中的工艺条件、参数相同。

实施例6

在本实施例中，分散剂为聚丙烯酸铵(日本sannopco公司，sf8)0.4重量份。

其余工艺条件、参数均与实施例1中的工艺条件、参数相同。

实施例7

在本实施例中，非极性粘结剂为pe类水性粘结剂(日本尤尼吉可株式会社，sa-1010；负重2160g，测定mfr的结果为明显大于0g/10分钟温度小于180℃)1重量份；

其余工艺条件、参数均与实施例1中的工艺条件、参数相同。

实施例8

在本实施例中，表面活性剂为聚乙二醇类表面活性剂(日本sannopco公司，snwet366)0.2重量份。

其余工艺条件、参数均与实施例1中的工艺条件、参数相同。

对比例1

在本实施例中，不加入非极性粘结剂。

其余工艺条件、参数均与实施例1中的工艺条件、参数相同。

性能测试方法：

(1)拉伸性能、断裂伸长率和刺穿性能测试(测试结果见表1)

利用电子万能试验机(深圳万测etm103b)拉伸一定尺寸形状(宽度15mm、长度>18cm)的陶瓷隔膜，记录其拉伸强度；利用电子万能试验机刺穿一定尺寸形状的陶瓷隔膜使用直径1mm的针，以50mm/min±5mm/min的速率做穿刺，按gb/t21302-2007进行测试，记录其刺穿强度。按gb/t1040.3-2006中相关要求以50mm/min±5mm/min拉伸速度将试样拉伸至断裂，计算断裂伸长率。

(2)剥离强度测试(测试结果见表1)

利用3m胶带(宽度为12毫米)将陶瓷隔膜具有陶瓷涂层的一侧粘住，再将陶瓷隔膜基膜面固定在钢板上，钢板固定在拉力机的一端，3m胶带固定在拉力机的另一端，利用电子万能拉伸实验机将其拉开，记录剥离力。

(3)透气性测试(测试结果见表1)

透气度测试仪型号：gurley4340，按标准gb/t458-2008进行测试，记录透过100cc空气所需的时间。

(4)热收缩性测试(测试结果见表1)

测试温度为130℃，保持时间1h。制样及测试方法按gb/t12027-2004进行。测试两个试样，取平均值。

(5)锂离子电池针刺测试(测试结果见表1)

锂离子电池的正极采用钴酸锂体系(购于风帆有限责任公司)，负极采用活性炭(购于风帆有限责任公司)，电解液为碳酸亚乙酯(ec)和碳酸甲乙酯(emc)的混合溶剂(购于风帆有限责任公司)，铝塑包装膜作为锂离子电池的外装(购于风帆有限责任公司)。

将陶瓷隔膜(118mm×1.5m)与正极、负极卷绕成电芯。经烘干后，向包含有电芯的铝塑包装膜内填充电解液，真空抽出多余电解液、热封、制成锂离子电池，容量为3100ma·h。对制备好的锂离子电池进行锂离子电池针刺测试，针刺十分钟内不冒烟不起火为通过，否则为不通过，平行测定三次。

(6)高温循环实验(测试结果见表1)

将(5)中制备的锂离子电池静置24小时后，在25℃条件下、以4.2v、0.1c的充放电速率对锂离子电池进行充放电操作，测定初始容量为c0。

在60℃条件下，以0.1c的充放电速率充电至4.2v并放电至3.0v，循环测试100次，循环后的锂离子电池容量为c1。

容量保持率δc＝(c1/c0)×100％，平行测定十次后取平均值。

表1性能测试结果

上表1中，从实施例与对比例的比较中可以看出，在涂覆陶瓷浆料中加入聚烯烃类粘结剂之后陶瓷隔膜涂层与基膜的剥离力明显提高，热收缩也有明显改进,锂离子电池循环性能也有所提高。

从实施例1和实施例6的比较中可以看出，分散剂中磺酸根基团的存在可以提高高分子膜层的交联度，提高陶瓷涂层的稳定性，热收缩变小。

从实施例1和实施例7的比较中可以看出，聚烯烃类粘结剂本身的耐温性对抑制热收缩有重要影响。

实施例1与实施例8的比较说明表面活性剂和pe粘结剂的加入对隔膜的热稳定性和电化学稳定性有重要影响，优选耐热耐氧化的表面活性剂。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。