本发明专利技术公开了一种低水分耐高温高剥离强度的涂覆浆料及其应用。涂覆浆料的原料包括以下成分：按重量计，30～60份溶剂、0.5～5份分散剂、20～50份陶瓷材料、1～10份增稠剂、2～10份粘结剂a、3～12份粘结剂b、0.05～0.1份润湿剂。有益效果：(1)制备涂覆浆料体系同时满足低水分、耐高温、高强度要求，且浆料体系稳定，浆料保质期长，使用过程中的浆料气泡少。(2)粘结剂a使用没质子酸进行改性，使得粘性强度更为持久，从而增强了锂电池隔膜的使用寿命；(3)利用锂电池隔膜的中硼原子的缺电子效应，促进锂离子传导，弥补涂层覆盖造成离子传导率降低的问题，从而增加锂电池隔膜在电池使用过程中的稳定性和电容量。定性和电容量。定性和电容量。
【技术实现步骤摘要】
一种低水分耐高温高剥离强度的涂覆浆料及其应用
[0001]本专利技术涉及电池锂电池隔膜
，具体为一种低水分耐高温高剥离强度的涂覆浆料及其应用。
技术介绍
[0002]目前，随着锂电池隔膜技术的发展，涂覆锂电池隔膜因为其相比纯PE锂电池隔膜拥有更高的电解液浸润、以及安全强度等特点而更受市场青睐，然而目前产品和专利中，只针对以上一个方面进行研究，未能给出综合解决方案；如专利CN109301129A仅强调涂覆的低水分，对耐高温性和剥离强度未作说明；如专利CN112490580A仅对耐高温进行研究，对水分和剥离未做说明；如专利CN111554858A仅对剥离强度进行研究，对水分和热收缩未做说明。涂覆锂电池隔膜的低水分、耐高温、高剥离三个主要性能要求总是不能很好地被同时满足。另外，水分高容易使电解液中的LiPF6分解生成HF，进而破坏SEI、腐蚀铜铝箔等问题；耐高温性能低，在电池高温情况下涂覆锂电池隔膜收缩大，导致露出正负极，从而使电池短路使电池起火，发生安全事故；涂层剥离强度低，容易导致涂层掉落，使锂电池隔膜失去涂层的附加效果。此外，涂覆层的覆盖会降低基膜的孔隙率，从而增加锂离子迁移阻力，降低锂电池的离子电导率。
[0003]综上，解决上述问题，制备一种低水分耐高温高剥离强度的涂覆浆料，并应用于锂电池隔膜具有重要意义。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种低水分耐高温高剥离强度的涂覆浆料及其应用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种低水分耐高温高剥离强度的涂覆浆料，涂覆浆料的原料包括以下成分：按重量计，30～60份溶剂、0.5～5份分散剂、20～50份陶瓷材料、1～10份增稠剂、2～10份粘结剂a、3～12份粘结剂b、0.05～0.1份润湿剂。
[0007]较为优化地，所述粘结剂a为改性聚丙烯酸类水性粘结剂；所述粘结剂b为改性氟丙烯酸类水性粘结剂。
[0008]较为优化地，所述溶剂为水；所述分散剂为甲醇、丙醇、正丁醇、异丙醇、乙二醇、甲醚、乙醚、丙二醇、丙三醇、丙醇、丁酮中一种或多种混合溶剂；所述陶瓷材料为三氧化二铝、二氧化钛、勃姆石、二氧化镁或氢氧化镁中一种或多种混合物；所述增稠剂为羧甲基纤维素胺或羧甲基纤维素钠的至少一种；所述润湿剂为醇类或硅氧烷类产品。
[0009]较为优化地，所述分散剂为异丙醇、丁酮、甲醚中至少一种；所述陶瓷材料为三氧化铝或勃姆石中至少一种。
[0010]较为优化地，一种锂离子电池隔膜，将涂覆浆料均匀涂覆在基膜上，烘烤，得到成品。
[0011]较为优化地，制备工艺包括以下步骤：
[0012]步骤1：(1)将溶剂、分散剂、陶瓷材料置于搅拌器中，设置转速为1000～1800r/min搅拌5～15分钟，得到A1溶液；(2)将增稠剂加入A1溶液，设置转速为800～1500r/min搅拌1～2小时；得到B2溶液；(3)将粘结剂a加入B2溶液，设置转速为800～1000r/min搅拌0.5～1小时，得到C3溶液；(4)将溶液C3通过研磨机研磨，得到C3
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1溶液；(5)将C3
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1静置10～15分钟，加入粘结剂b，设置转速为30～100r/min搅拌0.5～2小时，得到D4溶液；(6)将润湿剂加入D4溶液，设置转速30
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80r/min搅拌5～10分钟，得到涂覆浆料；
[0013]步骤2：将涂覆浆料均匀涂覆在基膜上，设置温度为65～80℃烘烤2～6分钟，得到锂电池隔膜。
[0014]较为优化地，步骤2中，涂覆方式为凹版辊涂，凹版辊线数为80～140，凹版辊运行速比为80％～98％。
[0015]较为优化地，步骤1的(6)中，将润湿剂、有机硼烷配合物依次加入D4溶液，设置转速30
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80r/min搅拌5～10分钟，得到涂覆浆料；步骤2中，将涂覆浆料均匀涂覆在基膜上，设置温度为65～80℃烘烤2～6分钟；设置γ
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射线以Co
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60为辐射源，定剂量为30～50kGy，间歇辐照2～3次，每次辐照时间为30～40分钟，将其辐照，得到锂电池隔膜。
[0016]较为优化地，所述有机硼烷配合物为1,3
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二甲基咪唑
‑2‑
亚基硼烷，加入量占涂覆浆料总质量的6～10％。
[0017]较为优化地，(1)所述粘结剂a的制备方法为：将混合丙烯酸单体A加入无水乙醇中；加入过硫酸铵，设置温度为65～70℃，氮气氛围反应10～12小时；洗涤干燥；将产物分散在四氢呋喃中，加入4
‑
二甲氨基吡啶和没质子酸，设置温度为0～5℃，滴加催化剂，反应8～9小时，得到粘结剂a；(2)所述粘结剂b的制备方法为：将混合丙烯酸单体B加入水中，依次加入乳化剂、中和剂、过硫酸铵，搅拌分散均匀，得到预乳液；将1/2预乳液设置温度为65～90℃，氮气氛围反应0.5～1小时，滴加剩余预乳液，滴加时间为2～4小时，滴加结束后继续反应2～4小时，得到粘结剂b。
[0018]较为优化地，所述混合丙烯酸单体A包括质量比为1:(1.5～2):(0.3～0.6)的丙烯酸丁酯、丙烯酸异硼酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯；所述没质子酸的加入量占丙烯酸单体总质量的18～24％；所述催化剂为N,N
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二环己基碳二亚胺；所述混合丙烯酸单体B包括质量比为1:(0.2～0.3):(0.5～0.8)的含氟丙烯酸单体、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异硼酸酯；所述乳化剂为乙烯基磺酸钠；所述中和剂为氢氧化锂。
[0019]本方案中，使用两种粘结剂混合使用，优化互补制备涂覆浆料，制备得到一种低水分耐高温高剥离强度的锂电池隔膜，能同时满足电池对涂覆锂电池隔膜的低水分，强耐高温性、高剥离强度三方面的高标准要求。
[0020](1)制备涂覆浆料同时满足低水分、耐高温、高强度要求，且浆料体系稳定，浆料保质期长，使用过程中的浆料气泡少。涂覆浆料制备过程中：陶瓷材料优选三氧化二铝或勃姆石中的至少一种，以比表面积小，形态接近球体为佳；湿润剂的添加增强了降级陶瓷浆料体系的表面张力，有利于陶瓷可以更紧密的粘附在基膜表面，同时，润湿剂加入后的搅拌速度需低于粘结剂b加入后的搅拌速度；研磨过程中，研磨机锆珠大小需与陶瓷粒径一致。
[0021](2)所属粘结剂a为改性聚丙烯酸类水性粘结剂，优选热力学稳定，对陶瓷颗粒之间空隙填充密度大的溶液体系；所属粘结剂b为改性氟丙烯酸类水性粘结剂，优先粘结性、
机械稳定性的乳液体系。两种粘合剂的联合使用，产生刚性连接、弹性粘接的效果，协同产生钢筋浑水泥的效果，有效加强隔膜对电池充放电过程中热膨胀的适应抵抗，增加隔膜的寿命、增加锂电池可循环次数。
[0022]具体：两种都选用丙烯酸类粘结剂，是因为该类粘结剂相较于多糖类、聚偏氟乙烯类，其电化学稳定性更高。其中，粘结剂a吸水性较强具有强粘合性，由于吸水性太强会影响本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低水分耐高温高剥离强度的涂覆浆料，其特征在于：涂覆浆料的原料包括以下成分：按重量计，30～60份溶剂、0.5～5份分散剂、20～50份陶瓷材料、1～10份增稠剂、2～10份粘结剂a、3～12份粘结剂b、0.05～0.1份润湿剂。2.根据权利要求1所述的一种低水分耐高温高剥离强度的涂覆浆料，其特征在于：所述粘结剂a为改性聚丙烯酸类水性粘结剂；所述粘结剂b为改性氟丙烯酸类水性粘结剂。3.根据权利要求1所述的一种低水分耐高温高剥离强度的涂覆浆料，其特征在于：所述溶剂为水；所述分散剂为甲醇、丙醇、正丁醇、异丙醇、乙二醇、甲醚、乙醚、丙二醇、丙三醇、丙醇、丁酮中一种或多种混合溶剂；所述陶瓷材料为三氧化二铝、二氧化钛、勃姆石、二氧化镁或氢氧化镁中一种或多种混合物；所述增稠剂为羧甲基纤维素胺或羧甲基纤维素钠的至少一种；所述润湿剂为醇类或硅氧烷类产品。4.根据权利要求3所述的一种低水分耐高温高剥离强度的涂覆浆料，其特征在于：所述分散剂为异丙醇、丁酮、甲醚中至少一种；所述陶瓷材料为三氧化铝或勃姆石中至少一种。5.一种锂离子电池隔膜，其特征在于：将权利要求1
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4中任意一项所述的涂覆浆料均匀涂覆在基膜上，烘烤，得到成品。6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池隔膜，其特征在于：制备工艺包括以下步骤：步骤1：(1)将溶剂、分散剂、陶瓷材料置于搅拌器中，设置转速为1000～1800r/min搅拌5～15分钟，得到A1溶液；(2)将增稠剂加入A1溶液，设置转速为800～1500r/min搅拌1～2小时；得到B2溶液；(3)将粘结剂a加入B2溶液，设置转速为800～1000r/min搅拌0.5～1小时，得到C3溶液；(4)将溶液C3通过研磨机研磨，得到C3
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1溶液；(5)将C3
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1静置10～15分钟，加入粘结剂b，设置转速为30～100r/min搅拌0.5～2小时，得到D4溶液；(6)将润湿剂加入D4溶液，设置转速30
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80r/min搅拌5～10分钟，得到涂覆浆料；步骤2：将涂覆浆料均匀涂覆在基膜上，设置温度为6...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴海乐，尚文滨，陈朝晖，
申请(专利权)人：江苏厚生新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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