一种锂离子动力电池的湿法无纺布陶瓷隔膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种裡离子动力电池的湿法无纺布陶瓷隔膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，市场上常见的裡离子电池隔膜主要包括:有机高分子类隔膜和单层或多层 陶瓷隔膜。有机高分子类隔膜主要包括聚乙締膜、聚丙締膜等，运类隔膜的耐热性差、孔隙 率低，易受热变形，导致正负极相互接触而发生内部短路，最终可能会发生热失控或者爆 炸，在安全方面存在很大的隐忧。同时，由于受制备工艺的限制，运类隔膜被硬物刺穿后，会 遭受不可逆的伤害。陶瓷隔膜常用的陶瓷粉为纳米氧化侣颗粒，由于氧化侣颗粒之间易团 聚，形成较大团聚颗粒，因此往往存在掉粉和均匀性低等问题，对后续的涂布过程产生不良 影响，同时，纳米形态的氧化侣颗粒容易阻塞微孔膜，对离子的迁移造成阻挡作用，最终产 生热失控等问题。
[0003] 随着科技的发展和社会的进步，市场对动力电池的需求越来越殷切，因此亟需开 发一种能用于动力裡离子电池的新型隔膜，W满足日益增长的市场需求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种裡离子动力电池的湿法无纺布陶瓷隔膜及其制备方 法。
[0005] 本发明所采取的技术方案是： 一种裡离子动力电池的湿法无纺布陶瓷隔膜由基材和单面或是双面涂层组成，所述基 材为湿法无纺布，所述涂层通过将陶瓷溶液涂覆到基材表面得到。
[0006] 所述湿法无纺布为面密度6~10g/m2、10~15g/m2、15~25g/m 2的无纺布中的一种。
[0007] 所述基材的厚度为12~15皿。
[000引所述涂层的厚度为12~15皿。
[0009] 所述陶瓷溶液由W下质量百分含量的原料组成：陶瓷粉：20%~25%;簇甲基纤维 素：1%~3%;下苯橡胶:7%~18%;余量为水。
[0010] 所述陶瓷粉的粒径为1~如m。
[00川所述陶瓷粉为5102、41203、41(0扣3、1'地、化02、]\%0油(：中的至少一种。
[0012] 所述陶瓷隔膜的制备方法，包括W下步骤:先配制好陶瓷溶液，再将陶瓷溶液涂覆 到基体表面，即得到裡离子动力电池的湿法无纺布陶瓷隔膜。
[0013] 将陶瓷溶液涂覆到基体表面的方法为微凹涂布、挤压涂布、浸涂、喷涂中的至少一 种。
[0014] 本发明的有益效果是： (1) 本发明的湿法无纺布陶瓷隔膜具有理想的孔隙率，离子迁移速度快，注液时电解液 的渗透速度快，提高了生产效率； (2) 本发明的湿法无纺布陶瓷隔膜具有良好的耐溫性，在动力裡离子电池大倍率充放 电时，电池内部产生的高溫不会对电池效率产生影响； (3) 本发明的湿法无纺布陶瓷隔膜具有良好的耐溫性，在电池制造过程中，可W在110 ~12(TC下进行操作，减少了电池烘烤时间，简化了操作，节约了能源，提高了生产效率； (4) 本发明的湿法无纺布陶瓷隔膜耐高溫、低收缩，当隔膜被硬物刺穿发生短路时，隔 膜也不会立即收缩，避免了电池因大面积接触氧而燃烧起火。
【附图说明】
[0015] 图1为实施例1的陶瓷隔膜的沈M图。
[0016] 图2为聚丙締隔膜、聚乙締陶瓷隔膜、聚丙締陶瓷隔膜和实施例1的陶瓷隔膜的收 缩测试对比图。
[0017] 图3为用进口 PP陶瓷隔膜和实施例1的陶瓷隔膜制备的15Ah全电池的55°C充放电 测试结果对比图。
[0018] 图4为用进口 PP陶瓷隔膜和实施例1的陶瓷隔膜制备的20Ah全电池的室溫充放电 测试结果对比图。
[0019]图5为进口 PP陶瓷隔膜和实施例1的陶瓷隔膜的15Ah电池80°C放电测试及回复容 量测试结果对比图。
【具体实施方式】
[0020] -种裡离子动力电池的湿法无纺布陶瓷隔膜由基材和单面或是双面涂层组成，所 述基材为湿法无纺布，所述涂层通过将陶瓷溶液涂覆到基材表面得到。
[0021] 优选的，所述湿法无纺布为面密度6~10g/m2、10~15g/V、15~25g/V的无纺布中 的一种。
[0022] 优选的，所述基材的厚度为12~15皿。
[0023] 优选的，所述涂层的厚度为12~15皿。
[0024] 优选的，所述陶瓷溶液由W下质量百分含量的原料组成：陶瓷粉:20%~25%;簇甲 基纤维素：1%~3%;下苯橡胶:7%~18%;余量为水。
[002引优选的，所述陶瓷粉的粒径为1~如m。
[0026] 优选的，所述陶瓷粉为51〇2、412〇3、41(0扣3、1'1〇2、2扣2、]\%0、51(：中的至少一种。
[0027] 所述陶瓷隔膜的制备方法，包括W下步骤:先配制好陶瓷溶液，再将陶瓷溶液涂覆 到基体表面，即得到裡离子动力电池的湿法无纺布陶瓷隔膜。
[0028] 优选的，将陶瓷溶液涂覆到基体表面的方法为微凹涂布、挤压涂布、浸涂、喷涂中 的至少一种。
[0029] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
[0030] 实施例1: 选择面密度6~lOg/m2的湿法无纺布作为基材;配制的陶瓷溶液中各原料的质量百分 含量如下：陶瓷粉(Si〇2):20%;簇甲基纤维素:2%;T苯橡胶8%;去离子水:70%。
[0031] 将陶瓷溶液通过挤压涂布的方式涂覆在湿法无纺布基材表面，干燥，即得到陶瓷 隔膜。
[0032] 本实施例制备的陶瓷隔膜的SBl图如图1所示，其中（a)为该陶瓷隔膜正面的SEM 图，（b)为该陶瓷隔膜横断面的SEM图。
[0033] 聚丙締隔膜、聚乙締陶瓷隔膜、聚丙締陶瓷隔膜和本实施例制备的陶瓷隔膜的收 缩测试对比图如图2所示，其中（a)为聚丙締隔膜(PP)，（b)为聚乙締陶瓷隔膜(PE+Mg)，（c) 为聚丙締陶瓷隔膜(PP+Al)，（d)为本实施例制备的陶瓷隔膜，测试条件为:200°C恒溫烘烤 30min。
[0034] 将进口 PP陶瓷隔膜和实施例1的陶瓷隔膜制成15Ah全电池，于55°C下进行IC充放 电测试，其测试结果如图3所示，其中：NW为本实施例制备的陶瓷隔膜，PP为进口PP陶瓷隔 膜。
[0035] 将进口 PP陶瓷隔膜和实