1.本申请涉及锂离子电池陶瓷涂层技术领域，更具体地说，尤其涉及一种锂离子电池陶瓷隔膜涂层组成物、制备方法及其应用。
背景技术：
2.隔膜是锂离子电池中的重要组件，用于隔离电池的正负极以防短路。通常，隔膜的材质是聚乙烯、聚丙烯等。这类材料的优势在于电解液稳定性良好，但热变形温度和熔融温度较低，难以满足锂离子电池，尤其是用作动力电源的锂离子电池(例如电动汽车用锂离子电池)的要求。目前，改善隔膜的耐热性的主要手段是在隔膜的一面或两面涂覆耐热涂层，这其中最常用的涂层则是陶瓷涂层。
3.目前，陶瓷涂层的主要成分是陶瓷粉和粘合剂，通常还会加入其他助剂。陶瓷涂层和作为基材的聚乙烯、聚丙烯膜(简称基膜)共同构成了陶瓷隔膜，陶瓷涂层的性能是其制备陶瓷隔膜的质量优劣的关键。
4.因此，迫切需要一种锂离子电池陶瓷隔膜涂层组成物，其具有厚度薄、热收缩率低和透气性良好的优点，以其制备相应的陶瓷隔膜具备优良的低热收缩率和离子通透性，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
5.为解决上述技术问题，本申请提供一种锂离子电池陶瓷隔膜涂层组成物，其具有厚度薄、热收缩率低和透气性良好的优点，以其制备相应的陶瓷隔膜具备优良的低热收缩率和离子通透性。
6.本申请提供的技术方案如下：
7.本发明提供的一种锂离子电池陶瓷隔膜涂层组成物，其组分及其质量分数包括：陶瓷粉，94％～97％；粘合剂，2.5％～5.5％；分散剂，0.3％～0.5％。
8.进一步地，在本发明的优选方式中，所述陶瓷粉包括：氧化铝以及勃姆石。
9.进一步地，在本发明的优选方式中，所述粘合剂为(甲基)丙烯酸盐-(甲基)丙烯酰胺共聚物接枝聚乙烯醇。
10.进一步地，在本发明的优选方式中，所述(甲基)丙烯酸盐-(甲基)丙烯酰胺共聚物接枝聚乙烯醇中，(甲基)丙烯酸盐-(甲基)丙烯酰胺共聚物结构的质量分数是70％～95％，聚乙烯醇结构的质量分数是5％～30％。
11.进一步地，在本发明的优选方式中，所述(甲基)丙烯酸盐-(甲基)丙烯酰胺共聚物的聚合单体包括：丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺。
12.进一步地，在本发明的优选方式中，所述(甲基)丙烯酸盐-(甲基)丙烯酰胺共聚物的聚合单体为所述丙烯酸盐和所述甲基丙烯酸盐中的至少一种，以及所述丙烯酰胺和所述甲基丙烯酰胺中的至少一种。
13.进一步地，在本发明的优选方式中，所述丙烯酸盐和/或所述甲基丙烯酸盐的用量
相当于所述丙烯酰胺和/或所述甲基丙烯酰胺的3～8倍，优选倍数为4.5～6倍。
14.进一步地，在本发明的优选方式中，所述丙烯酸盐包括：丙烯酸锂以及丙烯酸钠；所述甲基丙烯酸盐包括：甲基丙烯酸锂以及甲基丙烯酸钠。
15.进一步地，在本发明的优选方式中，所述聚乙烯醇结构的醇解度是70％～99％，聚合度是200～5000。
16.进一步地，在本发明的优选方式中，所述聚乙烯醇结构的醇解度是85％～90％，聚合度是2400～4000。
17.本发明提供的一种锂离子电池陶瓷隔膜涂层组成物，与现有技术相比，其组分及其质量分数包括：陶瓷粉，94％～97％；粘合剂，2.5％～5.5％；分散剂，0.3％～0.5％。本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其具有厚度薄、热收缩率低和透气性良好的优点，以其制备相应的陶瓷隔膜具备优良的低热收缩率和离子通透性。
具体实施方式
18.为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
19.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
20.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
21.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
22.须知，本说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
23.本申请实施例提供的本申请提供一种锂离子电池陶瓷隔膜涂层组成物，其组分及其质量分数包括：陶瓷粉，94％～97％；粘合剂，2.5％～5.5％；分散剂，0.3％～0.5％。本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其具有厚度薄、热收缩率低和透气性良好的优点，以其制备相应的陶瓷隔膜具备优良的低热收缩率和离子通透性。
24.具体地，在本发明的实施例中，所述陶瓷粉包括：氧化铝以及勃姆石。
25.具体地，在本发明的实施例中，所述粘合剂为(甲基)丙烯酸盐-(甲基)丙烯酰胺共聚物接枝聚乙烯醇。
26.具体地，在本发明的实施例中，所述粘合剂的制备包括：
27.所述粘合剂制备实施例1：
28.向反应容器中加入质量浓度为10％的pva4088水溶液10g、丙烯酸3.27g、丙烯酰胺0.73g和过硫酸铵-亚硫酸钠复合引发剂0.02g，并加入计量的纯水稀释，搅拌至各组分完全溶解。加入计量的氢氧化锂，使反应液的ph值为6.8～7.2。补加计量的纯水，直至反应液的质量浓度为19.5％～20.0％。向反应容器内通入氮气，并将反应容器内的温度升至60℃，保温反应12h后，冷却收料。产物的固含量为19.5％～20％。
29.所述粘合剂制备实施例2：
30.在本实施例中，pva4088替换为pva2488，其余同实施例1。
31.所述粘合剂制备实施例3：
32.在本实施例中，丙烯酸替换为甲基丙烯酸，其余同实施例1。
33.具体地，在本发明的实施例中，所述(甲基)丙烯酸盐-(甲基)丙烯酰胺共聚物接枝聚乙烯醇中，(甲基)丙烯酸盐-(甲基)丙烯酰胺共聚物结构的质量分数是70％～95％，聚乙烯醇结构的质量分数是5％～30％。
34.具体地，在本发明的实施例中，所述(甲基)丙烯酸盐-(甲基)丙烯酰胺共聚物的聚合单体包括：丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺。
35.具体地，在本发明的实施例中，所述(甲基)丙烯酸盐-(甲基)丙烯酰胺共聚物的聚合单体为所述丙烯酸盐和所述甲基丙烯酸盐中的至少一种，以及所述丙烯酰胺和所述甲基丙烯酰胺中的至少一种。
36.具体地，在本发明的实施例中，所述丙烯酸盐和/或所述甲基丙烯酸盐的用量相当于所述丙烯酰胺和/或所述甲基丙烯酰胺的3～8倍，优选倍数为4.5～6倍。
37.具体地，在本发明的实施例中，所述丙烯酸盐包括：丙烯酸锂以及丙烯酸钠；所述甲基丙烯酸盐包括：甲基丙烯酸锂以及甲基丙烯酸钠。
38.具体地，在本发明的实施例中，所述聚乙烯醇结构的醇解度是70％～99％，聚合度是200～5000。
39.具体地，在本发明的实施例中，所述聚乙烯醇结构的醇解度是85％～90％，聚合度是2400～4000。
40.由上所述，本发明实施例涉及的一种锂离子电池陶瓷隔膜涂层组成物、制备方法及其应用，采用单一组分的水溶液体系，相比于多组分共混溶液有着更好的储存和使用稳定性，且配方更简单，制备简便。成分方面，采用丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酰胺等单体进行共聚，产物相较于聚乙烯醇、cmc等水溶性聚合物有着更好的热稳定性；所述锂离子电池陶瓷隔膜涂层组成物组分中的不饱和羧酸，及其中和后的羧酸盐是离子化合物，具备一定的导电性，能够在一定程度上弥补磷酸铁锂导电性不足的缺陷；所述锂离子电池陶瓷隔膜涂层组成物在电解液中难以溶胀，并且能够在持续的充放电过程中保持稳定。
41.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。