專利名稱：一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，用于制備鋰離子電池上電極或隔膜的惰性氧化物涂層。
背景技術(shù)：
目前，鋰離子二次電池是當(dāng)今國際公認(rèn)的理想化學(xué)電源，具有電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、自放電小、無記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬、無污染等眾多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于移動(dòng)電話、手提電腦、便攜式電動(dòng)工具、武器裝備等。最近，由于消費(fèi)電子設(shè)備已經(jīng)被設(shè)計(jì)成更輕更集成化的結(jié)構(gòu)，因此，電源部分也要求具備重量輕容量高的特性。目前大量的研究和開發(fā)都集中在鋰電池領(lǐng)域，由于鋰電池具有3. 6V以上的放電平臺(tái)，至少相當(dāng)于鎳-鎘或鎳氫電池3倍以上，而且，鋰離子電池單位重量的比能量密度也明顯高于鎳-鎘或鎳氫電池，目前已經(jīng)在消費(fèi)電子領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。鋰離子電池通過在正極和負(fù)極之間發(fā)生的嵌入/脫出的可逆化學(xué)反應(yīng)提供電能。 鋰離子電池可以由能產(chǎn)生可逆的鋰Li離子嵌入脫出的正極和負(fù)極，并引入有機(jī)或聚合物電解質(zhì)電解液組成。一般來說，鋰離子二次電池包括電池極組，通過卷繞負(fù)極片、正極片和處于二者之間的隔膜所形成；用來放置電解液和電池極組的殼體；以及正極片和負(fù)極片分別通過正極耳和負(fù)極耳單獨(dú)或通過殼體弓I出。鋰電池隔膜的最基本的功能是阻止正極片和負(fù)極片之間的直接接觸，防止短路， 另外，鋰電池的隔膜層透過電解液，使鋰電池內(nèi)形成電化學(xué)梯度的高度離子傳輸也是必備的特性。特別說明的是，鋰電池的隔膜層內(nèi)應(yīng)含有特殊的功能性抑制組分，該組分在電池發(fā)生惡化時(shí)發(fā)生相應(yīng)的物理或化學(xué)變化，從而有效抑制離子傳輸，實(shí)現(xiàn)安全性的可靠保障。一般，隔膜材質(zhì)為多孔的聚烯烴薄膜，例如聚丙烯或聚乙烯薄膜以及由二者復(fù)合而成的多孔薄膜。因此，對(duì)于傳統(tǒng)的隔膜基本薄片狀結(jié)構(gòu)，在短路或者過充條件下，現(xiàn)有的電池隔膜對(duì)熱穿透的阻隔效果較差，隔膜會(huì)發(fā)生收縮現(xiàn)象，這樣可能導(dǎo)致隔膜無法保證隔離正極片和負(fù)極片，隔膜的一部分區(qū)域會(huì)發(fā)生正極片和負(fù)極片直接接觸的現(xiàn)象，進(jìn)而造成電池著火或者爆炸等安全隱患。為了提高電池隔膜的熱穿透阻隔效果，現(xiàn)有的方法為在隔膜內(nèi)復(fù)合一種可以軟化的聚乙烯PE或聚丙烯PP樹脂，因此在短路等熱失效條件下，聚乙烯PE或聚丙烯PP樹脂可以發(fā)生軟化，從而使得隔膜的微孔閉合，形成有效保護(hù)。但是，復(fù)合有聚乙烯PE或聚丙烯PP 樹脂的隔膜在內(nèi)短路發(fā)生時(shí)仍有問題，例如以針刺試驗(yàn)?zāi)M的內(nèi)短路過程，內(nèi)短路發(fā)生的很短時(shí)間內(nèi)，局部區(qū)域的溫度可以達(dá)到100度以上，從而使內(nèi)短路點(diǎn)附近區(qū)域的隔膜收縮軟化，導(dǎo)致正負(fù)極的直接接觸，產(chǎn)生大量的熱量，引起嚴(yán)重?zé)崾Х磻?yīng)。在這時(shí)，隔膜通過閉合阻塞隔膜的微孔不會(huì)起到明顯的作用，另外，在長期的循環(huán)過程中，Li金屬的沉積形成Li枝晶，由于傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜耐穿刺強(qiáng)度較差，Li枝晶可能會(huì)刺穿隔膜從而形成內(nèi)短路。為此，現(xiàn)有技術(shù)還進(jìn)一步通過在電池隔膜或電極的表面進(jìn)行高熱阻隔性的惰性氧化物涂層方式改進(jìn)，這種方法可以明顯提高電池的安全性能，尤其是高容量電池的耐內(nèi)短路，耐沖擊等方面，而且通過對(duì)電池負(fù)極表面的涂層改性，可以有效抑制電池在高溫存儲(chǔ)條件的電性能劣化，這主要原因是電池負(fù)極表面的涂層增加了負(fù)極表面的鈍化效果，增強(qiáng)了電子絕緣效果。但是，現(xiàn)有對(duì)電池隔膜或電極表面的惰性氧化物涂層方式改進(jìn)，其涂布材料過于單一，且無機(jī)離子層與有機(jī)碳酸酯電解液的界面相容性較差，不能保證很好的電解液離子傳輸特性；并且是將惰性氧化物的膠液直接涂布在電池電極或隔膜基體上，通過一般的烘干方法將溶液除去，最終形成陶瓷氧化物(即惰性氧化物)的涂層。雖然現(xiàn)有對(duì)電池隔膜或電極表面的惰性氧化物涂層方式具有工藝簡便，成本相對(duì)便宜的特點(diǎn)，但是，也存在著本質(zhì)上的缺陷，例如在電池負(fù)極的表面涂布過程中，由于電極表面的微孔特性，惰性氧化物的混合膠液在烘干前以及烘干過程中會(huì)有相當(dāng)部分滲入電極中，這會(huì)阻隔電解液與電極的界面接觸，在一定程度上會(huì)將增加電極極化，從而導(dǎo)致電池電性能劣化，尤其是降低倍率放電性能，另一方面，惰性氧化物，例如ai203、TiO2和SiA等無機(jī)粒子不像聚合物樹脂材料那樣容易形成穩(wěn)定的膜層。但是，在實(shí)際實(shí)施過程中，粘結(jié)劑的配比以及化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是和涂布技術(shù)及經(jīng)濟(jì)要求相矛盾的，因?yàn)樘岣哒辰Y(jié)劑的比例會(huì)使涂布漿液黏度和成本增加，使涂布過程均勻性和涂層流動(dòng)性控制變得更加困難，直接后果就是嚴(yán)重影響涂層的熱阻隔效果。顯而易見，涂層成本也會(huì)相應(yīng)成比例增加。粘結(jié)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)改進(jìn)問題同如上所述，聚合物提高粘結(jié)性的改進(jìn)方向主要是增加形成氫鍵官能團(tuán)的數(shù)量，提高分子量以及形成枝化或交聯(lián)結(jié)構(gòu)等方式，這些方法都會(huì)引起用于涂布的惰性氧化物膠液黏度顯著增加，進(jìn)而影響涂布過程控制及最終的膜層效果。因此，目前迫切需要開發(fā)出一種方法，其可以在鋰離子電池的電極或隔膜上制備具有良好熱阻隔效果的惰性氧化物，并且有效改善惰性氧化物粒子的粘接和成膜狀態(tài)，使得惰性氧化物有效地在電極或隔膜表面分布，減少了惰性氧化物阻塞電極活性物質(zhì)離子擴(kuò)散界面的行為，有效地消除了電池在應(yīng)用了惰性氧化物涂層后所引起的電性能劣化的副作用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，其可以在鋰離子電池的電極或隔膜上制備具有良好熱阻隔效果的惰性氧化物，并且有效改善惰性氧化物粒子的粘接和成膜狀態(tài)，使得惰性氧化物有效地在電極或隔膜表面分布，減少了惰性氧化物阻塞電極活性物質(zhì)離子擴(kuò)散界面的行為，有效地消除了電池在應(yīng)用了惰性氧化物涂層后所引起的電性能劣化的副作用，有利于提高電池的生產(chǎn)質(zhì)量，進(jìn)一步提高電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。為此，本發(fā)明提供了一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，包括以下步驟
第一步首先制備惰性氧化物的膠液；
4第二步將所制備的惰性氧化物膠液涂布到鋰離子電池的電極或者隔膜基體的表面
上；
第三步將涂布有惰性氧化物膠液的電極或者隔膜基體傳送到至少一個(gè)處理液槽中， 與所述處理液槽中的處理液發(fā)生反應(yīng)；
第四步將經(jīng)過處理液處理的電極或者隔膜基體傳送到烘箱中，保持在6(T10(TC的溫度下進(jìn)行加熱烘干，最終形成含有惰性氧化物涂層的電極或者隔膜。其中，所述惰性氧化物的膠液包括有無機(jī)惰性氧化物、聚合物粘結(jié)劑、齊聚物和有機(jī)溶劑。其中，所述無機(jī)惰性氧化物包含三氧化二鋁、二氧化硅、氧化鎂、氧化鋯和二氧化鈦中的至少一種；
所述聚合物粘結(jié)劑為丙烯酸丁酯和/或丙烯酸異辛酯； 所述有機(jī)溶劑為N-甲基吡洛烷酮或N，N- 二甲基甲酰胺。其中，所述齊聚物為聚乙二醇二丙烯酸酯，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為(C3H3O2) (C2H4O)n (C3H3O2),其中，η的取值范圍為30 55。其中，所述第一步具體為
首先將無機(jī)惰性氧化物和有機(jī)溶劑混合在一起； 然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，在溫度為4(T70°C的環(huán)境下攪拌2、個(gè)小時(shí)； 在攪拌后的混合物中繼續(xù)加入聚合物粘結(jié)劑和齊聚物，然后繼續(xù)攪拌2 3個(gè)小時(shí)，最終獲得混合均勻的惰性氧化物膠液。其中，在攪拌的同時(shí)還使用超聲波發(fā)生器進(jìn)行超聲波分散處理。
其中，所述處理液包含有去離子水、有機(jī)醇類化合物和引發(fā)劑。其中，所述有機(jī)醇類化合物需要滿足的條件為Ds_23 < Dh < Ds_15，其中，Ds為惰性氧化物膠液中有機(jī)溶劑的介電常數(shù)，Dh為處理液中有機(jī)醇類化合物的介電常數(shù)。其中，所述有機(jī)醇類化合物為1- 丁醇和/或2- 丁醇； 所述引發(fā)劑為偶氮二異丁脒鹽酸鹽。其中，所述處理液中的去離子水與有機(jī)醇類化合物之間的重量比為P，所述重量比 P為滿足條件0.8X (Ds- DhX P <1.3X (Ds- Dh)，其中，Ds為惰性氧化物膠液中有機(jī)溶劑的介電常數(shù)，Dh為處理液中有機(jī)醇類化合物的介電常數(shù)。由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供了一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，其可以在鋰離子電池的電極或隔膜上制備具有良好熱阻隔效果的惰性氧化物，并且有效改善惰性氧化物粒子的粘接和成膜狀態(tài)，使得惰性氧化物有效地在電極或隔膜表面分布，減少了惰性氧化物阻塞電極活性物質(zhì)離子擴(kuò)散界面的行為，有效地消除了電池在應(yīng)用了惰性氧化物涂層后所引起的電性能劣化的副作用， 有利于提高電池的生產(chǎn)質(zhì)量，進(jìn)一步提高電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。


圖1是本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法具有的一種制備惰性氧化物涂層實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法所制備的惰性氧化物涂層在電極表面分布的剖切電子掃描顯像(SEM)圖3是本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法所制備的惰性氧化物涂層在隔膜表面的電子掃描顯像(SEM)圖4為采用普通隔膜的電池的針刺測試安全測試曲線圖5是應(yīng)用本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法所制備的惰性氧化物涂層的鋰電池的針刺安全測試曲線圖6是本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法所制備的惰性氧化物涂層在多份樣品隔膜上涂敷前后的針刺強(qiáng)度對(duì)比數(shù)據(jù)曲線圖7是本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法在不同惰性氧化物涂層工藝下，對(duì)所應(yīng)用的電池循環(huán)性能影響的測試對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，用于制備鋰離子電池上電極或隔膜的惰性氧化物涂層。本發(fā)明提供的用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法包括以下步驟
第一步首先制備惰性氧化物的膠液；
第二步將所制備的惰性氧化物膠液涂布到鋰離子電池的電極或者隔膜基體的表面
上；
第三步將涂布有惰性氧化物膠液的電極或者隔膜基體傳送到至少一個(gè)處理液槽中， 與所述處理液槽中的發(fā)生反應(yīng)；
第四步將經(jīng)過處理液處理的電極或者隔膜基體傳送到烘箱中，保持在6(T10(TC的溫度下進(jìn)行加熱烘干，最終形成含有惰性氧化物涂層的電極或者隔膜。在本發(fā)明中，所述惰性氧化物的膠液包括有無機(jī)惰性氧化物、聚合物粘結(jié)劑、齊聚物和有機(jī)溶劑。其中，所述無機(jī)惰性氧化物可以為熱阻溫度在260度以上的無機(jī)氧化物，例如可以為無機(jī)陶瓷粒子，具體實(shí)現(xiàn)上，所述無機(jī)惰性氧化物優(yōu)選為包含三氧化二鋁、二氧化硅、 氧化鎂、氧化鋯和二氧化鈦中的至少一種，最佳為選擇三氧化二鋁和氧化鋯兩種。這里所述的無機(jī)氧化物可以單獨(dú)使用，也可由多個(gè)組合使用。其中，所述聚合物粘結(jié)劑可以包含聚氟代烴類及其衍生物、聚丙烯酸酯及其衍生物、丁苯橡膠(SBR)及其改性聚合物、聚丙烯腈及其衍生物和聚環(huán)氧烷類及其改性聚合物中的至少一種，這些粘結(jié)劑可以單獨(dú)使用，也可復(fù)配結(jié)合使用。具體實(shí)現(xiàn)上，所述聚合物粘結(jié)劑優(yōu)選為聚丙烯腈和聚丙烯酸酯的衍生物或復(fù)合體系，這其中除了丙烯酸酯，丙烯腈以及丙烯酸結(jié)構(gòu)單元外，具體優(yōu)選為丙烯酸丁酯和/或丙烯酸異辛酯。在選擇粘結(jié)劑時(shí)，本發(fā)明考慮的因素主要是降低聚合物粘結(jié)劑的玻璃化溫度， 以保證鋰電池在低溫狀態(tài)充放電過程中，惰性氧化物涂層仍具有良好的彈性形變能力，防止發(fā)生脆裂進(jìn)而導(dǎo)致保護(hù)層失效或劣化。
其中，所述膠液中的有機(jī)溶劑為強(qiáng)極性溶劑，優(yōu)選為N-甲基吡洛烷酮(NMP)或N， N-二甲基甲酰胺(DMF)。所述有機(jī)溶劑與所述無機(jī)惰性氧化物的配比主要是參考制漿過程的均勻性，制漿設(shè)備能力和綜合成本。其中，所述膠液中的齊聚物為含有不飽和雙鍵的聚烯烴齊聚物，其主要結(jié)構(gòu)由重復(fù)單元氧化乙烯C2H4O和官能團(tuán)C00CHCH2 (即C3H3O2)組成，所述膠液中的齊聚物具體可以為聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為(C3H3O2) (C2H4O)n (C3H3O2),其中，η的取值范圍為20、0。本發(fā)明在具體實(shí)現(xiàn)上，所述η的取值范圍優(yōu)選為3(Γ55，這時(shí)候，所述齊聚物最適合形成穩(wěn)定的惰性氧化物涂層，讓惰性氧化物涂層具有良好的成膜效果。需要說明的是，當(dāng)所述齊聚物可以為聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)時(shí)，其重復(fù)單元為氧化乙烯C2H4O,封端結(jié)構(gòu)單元為丙烯酸酯。本發(fā)明所選用的齊聚物包括但不限于聚乙二醇二丙烯酸酯。具體實(shí)現(xiàn)上，所述齊聚物還可以為聚氟代烯烴齊聚物、聚酯類齊聚物或者聚醚類齊聚物。主要原因是結(jié)合聚合物鏈?zhǔn)揭l(fā)增長速度和復(fù)雜的環(huán)境自由基中止過程考慮。如果重復(fù)單元(氧化乙烯C2H4O)數(shù)目η低于數(shù)值范圍3(Γ55，那么齊聚物形成的膜層含有部分不飽和單元，易引起電池內(nèi)部的副反應(yīng)，從而降低電池的有效容量，并導(dǎo)致電池產(chǎn)氣鼓脹。 如果重復(fù)單元(氧化乙烯C2H4O)數(shù)目η大于數(shù)值范圍3(Γ55，則影響互穿網(wǎng)絡(luò)分布的均勻性， 并且會(huì)降低齊聚物對(duì)膠液中無機(jī)粒子和聚合物粘結(jié)劑間的相容性，甚至導(dǎo)致部分相分離， 嚴(yán)重影響膜層的完整性。在本發(fā)明中，為了制備獲得惰性氧化物的膠液，所述第一步具體可以為
(1)首先將無機(jī)惰性氧化物和有機(jī)溶劑混合在一起；
(2)然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，在溫度為4(T70°C的環(huán)境下攪拌2、個(gè)小時(shí)；
(3)在攪拌后的混合物中繼續(xù)加入聚合物粘結(jié)劑和齊聚物，然后繼續(xù)攪拌2 3個(gè)小時(shí)， 最終獲得混合均勻的惰性氧化物膠液。需要說明的是，本發(fā)明還可以在攪拌的同時(shí)使用超聲波發(fā)生器進(jìn)行超聲波處理， 即通過超聲波進(jìn)行分散處理，擴(kuò)大攪拌的效果；
在本發(fā)明中，所述超聲波發(fā)生器的超聲波功率為7 15千瓦。需要說明的是，本發(fā)明利用超聲波的空化處理作用，使團(tuán)聚的惰性氧化物膠液各組分在短時(shí)間內(nèi)分散開，并且不再發(fā)生重新團(tuán)聚，從而實(shí)現(xiàn)了惰性氧化物膠液各組分在溶劑中的高度分散。在本發(fā)明中，所述處理液包含有去離子水、有機(jī)醇類化合物和引發(fā)劑，所述處理液由有去離子水、有機(jī)醇類化合物和引發(fā)劑在常溫下，直接通過攪拌均勻混合在一起獲得。其中，所述去離子水為主溶劑，本發(fā)明選擇去離子水作為處理液的主溶劑原因是， 它可以與聚合物粘結(jié)劑組分具有最大的相容性差異，在涂布材料放入到處理液的過程中， 所述惰性氧化物膠液中的強(qiáng)極性有機(jī)溶劑可與去離子水互溶，進(jìn)行溶解互換，因此使得惰性氧化物膠液發(fā)生了顯著的相際變化，由于處理液的溶劑和惰性氧化物膠液中的溶劑之間的擴(kuò)散和交換作用，處理液進(jìn)入膠液層，由于不相容原理，惰性氧化物膠液中的聚合物粘結(jié)劑由溶解的鏈段舒展?fàn)顟B(tài)迅速轉(zhuǎn)變凝固態(tài)，即由于相際轉(zhuǎn)換，在涂布有惰性氧化物膠液的電極或者隔膜基體表面沉積形成固態(tài)膜層。這種轉(zhuǎn)變基本上是原位析出，可以保證涂層具有與初始膠液體系相一致的均勻分散性能，從而避免了傳統(tǒng)涂布過程中在熱驅(qū)動(dòng)力作用下，粘合劑由溶劑揮發(fā)所致的從膠液內(nèi)層向表層的擴(kuò)散過程。在本發(fā)明中，需要說明的是，所述有機(jī)醇類化合物在涂布體系中的作用是改善惰性氧化物膠液中聚合物粘結(jié)劑凝固后的相狀態(tài)，具體地說是調(diào)整聚合物粘結(jié)劑后結(jié)晶部分的比例和鏈段團(tuán)聚的分布。在本發(fā)明中，所述有機(jī)醇類化合物根據(jù)其介電常數(shù)作為選擇性判斷的量化標(biāo)準(zhǔn)。 本發(fā)明的所述有機(jī)醇類化合物需要滿足的條件為
Ds-23 < Dh < Ds-15，即Dh的取值范圍；
其中，Ds為惰性氧化物膠液中有機(jī)溶劑的介電常數(shù)，Dh為處理液中有機(jī)醇類化合物的介電常數(shù)。需要說明的是，如果所述處理液中有機(jī)醇類化合物的介電常數(shù)Dh高于上述的取值范圍，那么會(huì)導(dǎo)致惰性氧化物膜層脆性增加，容易在烘干過程中出現(xiàn)表面裂紋現(xiàn)象；如果所述處理液中有機(jī)醇類化合物的介電常數(shù)Dh低于上述的取值范圍，那么惰性氧化物膠液中的有機(jī)溶劑容易導(dǎo)致聚合物粘結(jié)劑軟化程度增大，在涂層烘干后表現(xiàn)為無機(jī)惰性氧化物 (例如無機(jī)陶瓷粒子)粉化程度增加。總之，如果處理液中有機(jī)醇類化合物的介電常數(shù)不屬于上述取值范圍時(shí)，都會(huì)影響惰性氧化物涂層的成膜質(zhì)量。具體實(shí)現(xiàn)上，本發(fā)明根據(jù)上述取值范圍關(guān)系式，所述處理液中有機(jī)醇類化合物優(yōu)選為單官能團(tuán)的有機(jī)醇類化合物，例如為1- 丁醇和/或2- 丁醇，這兩種組分可以單獨(dú)使用，也可結(jié)合使用。此外，在本發(fā)明中，所述處理液中的去離子水與處理液中的有機(jī)醇類化合物之間的重量比為P，所述重量比P為滿足條件0. 8X (Ds- DhX P <1.3X (Ds- Dh)，其中，Ds 為惰性氧化物膠液中有機(jī)溶劑的介電常數(shù)，Dh為處理液中有機(jī)醇類化合物的介電常數(shù)。在本發(fā)明中，所述處理液中的引發(fā)劑優(yōu)選為偶氮脒類引發(fā)劑。因?yàn)榕嫉哳愐l(fā)劑可以通過鈞裂方式分解產(chǎn)生陽離子自由基，該分解反應(yīng)近似一級(jí)反應(yīng)速率，并且在水溶液中沒有副反應(yīng)。這是對(duì)于鋰離子電池應(yīng)用非常關(guān)鍵的考慮，因?yàn)槿魏魏哿康幕钚晕镔|(zhì)或易分解物質(zhì)均可在高電壓(>3. 0V)條件下形成活性自由基端，例如六氟磷酸鋰等穩(wěn)定性較差的鋰鹽將會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，從而造成電池因析鋰而迅速劣化。在本發(fā)明中，所述偶氮脒類引發(fā)劑具體為根據(jù)引發(fā)劑的半衰期進(jìn)行選擇，這里采用在水相體系下基準(zhǔn)半衰期為IOh的引發(fā)分解溫度作為選擇參數(shù)，具體采用在上述基準(zhǔn)條件下的引發(fā)分解溫度為40-65度的引發(fā)劑；
在本發(fā)明中，本發(fā)明的引發(fā)劑(如偶氮類引發(fā)劑)的添加量選擇方法具體為所述處理液中引發(fā)劑與處理液中的去離子水之間的重量比為(即引發(fā)劑在去離子水中的添加量)Q% 1，其中，Q的選擇與惰性氧化物膠液中齊聚物的重復(fù)單元η相關(guān)，它需要滿足的關(guān)系式為 100<QXn<430。需要說明的是，如果所述處理液中引發(fā)劑在去離子水中的添加量0%超過上述關(guān)系式的取值范圍限定值，會(huì)出現(xiàn)引發(fā)劑過量的現(xiàn)象，這部分可提供自由基的活性物質(zhì)將可能引入至最終的電池體系中，從而引發(fā)電解液的開環(huán)聚合反應(yīng)，從而嚴(yán)重破壞電池化學(xué)體系穩(wěn)定。如果所述處理液中引發(fā)劑在去離子水中的添加量9%低于上述關(guān)系式的取值范圍限定值，則會(huì)出現(xiàn)以下情況無論怎樣優(yōu)化烘干溫度，烘干時(shí)間以及齊聚物添加量等條件， 均不能形成理想的惰性氧化物涂層。也就是說，必須在此關(guān)系式范圍內(nèi)優(yōu)選Q值，方可得到
8適合鋰離子電池體系的惰性氧化物涂層。在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，根據(jù)上述半衰期限定條件(基準(zhǔn)半衰期為10h)，所述處理液中的偶氮脒類引發(fā)劑優(yōu)選為偶氮二異丁脒鹽酸鹽(AIBA)，偶氮二異丁咪唑鹽酸鹽等偶氮類引發(fā)劑。對(duì)于本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，在第三步中，結(jié)合參見圖1所示，所述涂布有惰性氧化物膠液的電極或者隔膜基體可以通過螺旋方式傳送到至少一個(gè)處理液槽中，然后與所述處理液槽中的發(fā)生反應(yīng)。這樣，使得可以延長所述涂布有惰性氧化物膠液的電極或者隔膜基體與處理液的反應(yīng)作用時(shí)間，使得與所述處理液中包含的去離子水、有機(jī)醇類化合物和引發(fā)劑充分發(fā)生反應(yīng)。對(duì)于本發(fā)明，在所述第四步中，所述經(jīng)過處理液處理的電極或者隔膜基體同樣可以通過螺旋方式傳送到烤箱中，然后在烤箱中進(jìn)行烘干處理。鑒于螺旋式傳送可以延長在烤箱中對(duì)電極或者隔膜基體的加熱時(shí)間，使得烤箱對(duì)電極或者隔膜基體的加熱處理更加充分，使得最終形成的電極或者隔膜上具有的惰性氧化物涂層穩(wěn)定性更好，涂層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有更好的成膜狀態(tài)。具體實(shí)現(xiàn)上，可以通過在烤箱中安裝一臺(tái)螺旋傳送機(jī)，通過該螺旋傳送機(jī)上的傳送帶來傳送所述電極或者隔膜基體。此外，在所述第四步中，所述烤箱可以通過紅外線加熱、熱風(fēng)交換或者輻射的形式進(jìn)行加熱，當(dāng)然還可以為其他常用的加熱形式。圖1是本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法具有的一種制備惰性氧化物涂層實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1，具體實(shí)現(xiàn)上，為了實(shí)施本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，實(shí)施制備方法的具體裝置包括有從左到右橫向放置的放置箱6、烘箱5、 處理液槽4和膠液盒3，所述膠液盒3頂面放置有一個(gè)可以自由旋轉(zhuǎn)的涂布輥2。所述待涂覆(即涂布)的基體1 (即電極或者隔膜基體)依次經(jīng)過所述涂布輥2、處理液槽4、烘箱5和放置箱6，最終實(shí)現(xiàn)從右到左由涂布輥2處傳送到放置箱6處。在本發(fā)明中，所述基體1具體為電池的電極或者隔膜；所述烤箱5可以通過紅外線加熱、熱風(fēng)交換或者輻射的形式進(jìn)行加熱，當(dāng)然還可以為其他常用的加熱形式。在本發(fā)明中，所述處理液槽4的數(shù)目可以為大于1的任意多個(gè)，例如圖1所示為3 個(gè)處理液槽，所述處理液槽4中放置有上述處理液；所述放置箱6為頂部開口的箱體，用于放置已經(jīng)形成有惰性氧化物涂層的基體1 (即電池的電極或者隔膜)，為后續(xù)的電池制作做準(zhǔn)備。在本發(fā)明中，所述膠液盒3的頂面放置有所述涂布輥2，所述膠液盒3為里面注入有惰性氧化物膠液的膠液盒，所述膠液盒3通過流體泵或者管路將膠液傳送到所述涂布輥 2底面，從而讓涂布輥2將膠液涂布到所述基體1表面。需要說明的是，本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，其是通過相轉(zhuǎn)移和二次化學(xué)聚合的方法改善并提高膜層形態(tài)，相轉(zhuǎn)移的方法的優(yōu)點(diǎn)在于在發(fā)生相變的很短時(shí)間內(nèi)完成膜層固化，較之溶劑直接烘干方法，可以在很大程度上解決膠液對(duì)基體層的滲透問題，并且可以減少具有溶劑揮發(fā)造成遷移現(xiàn)象，這可以保證聚合物粘結(jié)劑與無機(jī)氧化物粒子間保持原有的良好分散狀態(tài)，防止由于粘結(jié)劑遷徙造成的膜層粉化。
另外，二次化學(xué)聚合方法結(jié)合現(xiàn)場連續(xù)性工藝化操作過程具有成本低，過程實(shí)施方便，與涂布過程結(jié)合良好等特點(diǎn)，并且惰性氧化物膜層的穩(wěn)定性可以顯著提高。這主要原因是齊聚物相對(duì)粘結(jié)劑而言，黏度更低，在膠液初始制備階段，可以通過一般性的工業(yè)分散方法將其均勻地分在無機(jī)粒子周圍，另外齊聚物與粘結(jié)劑在本質(zhì)上的結(jié)構(gòu)相似性質(zhì)，齊聚物與粘結(jié)劑在膠液制備階段即具有良好的分散接觸?；谶@樣的原理，齊聚物實(shí)際上充當(dāng)了粘結(jié)劑與無機(jī)粒子間的媒介，當(dāng)齊聚物發(fā)生引發(fā)聚合后，惰性氧化物層相當(dāng)于形成了互傳的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具備了良好膜層形成的極其有利條件。下面將結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳盡的闡述，但應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明不局限于此。實(shí)施例1
(1)惰性氧化物膠液的制備，具體步驟如下
第一步將30L的行星式攪拌機(jī)在氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境下預(yù)攪拌IOKG的NMP (即N-甲基吡洛烷酮)和15KG的三氧化二鋁Al2O3 (振實(shí)密度0. 4 0. 6g/cm3),并且控制在4(T70°C的溫度下攪拌2、小時(shí)；
第二步向上述體系中加入聚合物粘結(jié)劑25KG (商品名^ON BM820B)和結(jié)構(gòu)式為 CH2CHCOO (CH2CH20)50CH2CHC00的聚乙二醇二丙烯酸酯，繼續(xù)攪拌2 3小時(shí)，在此攪拌期間同時(shí)開啟超聲波發(fā)生器，開動(dòng)超聲波分散，超聲波發(fā)生器選用的超聲波功率為7 15千瓦。(2)處理液的組成與配制，具體為處理液由去離子水、1-丁醇和偶氮二異丁脒鹽酸鹽(AIBA)組成，其中去離子水、2-丁醇和偶氮二異丁咪唑鹽酸鹽的重量比為100:5
0. 12% ο此處理液在常溫下直接通過簡單的攪拌即可進(jìn)行混配，混配后處理液在氮?dú)獗Ｗo(hù)下密封保存待用。(3)涂布實(shí)施過程，具體過程為涂布基體采用美國Celgard M825的厚度為16微米的隔膜，涂布方式為雙面同時(shí)連續(xù)涂布。具體涂布步驟為
首先對(duì)隔膜的表面涂布上氧化鋁膠液(一種惰性氧化物膠液)，具體為采用如圖1所示的涂布工藝及設(shè)備，用氧化鋁膠液供給到對(duì)開的網(wǎng)紋輥模頭上進(jìn)行隔膜表面的雙面涂布， 通過網(wǎng)紋輥轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)涂布量，這里控制濕態(tài)上膠液量為纊10g/m2，涂布速度為5 17m/min ； 然后將已經(jīng)雙面涂布有惰性氧化物膠液涂層的隔膜由設(shè)備牽引進(jìn)入處理液槽，處理液槽有1至6個(gè)；
然后將經(jīng)過處理液處理的隔膜經(jīng)過烘箱進(jìn)行烘干，經(jīng)過烘干箱處理后可以得到含有惰性氧化物雙面涂層的隔膜材料。在實(shí)施例1中，處理液槽由單槽串聯(lián)構(gòu)成，具體使用2個(gè)處理液槽串聯(lián)組合，處理液槽內(nèi)液體高度在8(Tl50cm，單個(gè)處理液槽的溶劑在0. 4^0. 7m2。所述烘箱可以為臥式結(jié)構(gòu)、豎直立式結(jié)構(gòu)或者采用二者組合的角鋼型結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例1中使用豎直烘箱結(jié)構(gòu)，烘干溫度為6(Γ90度，烘箱長度4飛米。因此，在實(shí)施例1中，經(jīng)過烘干箱處理后可以得到含有惰性氧化物雙面涂層的隔膜材料。參見圖3，實(shí)施例1所制備獲得的含有惰性氧化物雙面涂層的隔膜材料，其表面狀態(tài)如附圖3所示，根據(jù)隔膜和電解自身的特性情況，為了保證電池的良好效果，可以通過適當(dāng)優(yōu)選烘干和處理液配比條件，使得隔膜表面實(shí)施的惰性氧化物涂層具有更多的微孔， 而電極表面則相對(duì)致密，如附圖2所示。附圖6則是對(duì)多份樣品隔膜在使用惰性氧化物涂層前后的針刺強(qiáng)度進(jìn)行了對(duì)比， 曲線1為基體隔膜的穿刺強(qiáng)度測試分布，曲線2為實(shí)施惰性氧化物涂層后隔膜的穿刺強(qiáng)度測試分布。從圖中測試值對(duì)比明顯可以看出，通過本發(fā)明提供的方法，實(shí)施惰性氧化物涂層后隔膜耐穿刺強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。以下為使用實(shí)施例1制備的隔膜來制作的鋁塑膜殼體454261電池的測試結(jié)果說明。附圖4、圖5為在基本電池材料平臺(tái)和制作工藝幾乎完全一致的前提下，使用普通隔膜和含有上述示例的惰性氧化物涂層隔膜所制作的454261電池針刺對(duì)比曲線圖，圖4為采用普通隔膜(Celgard M825)的電池針刺測試，圖5為采用本發(fā)明提供的方法的實(shí)施例1 制備的惰性氧化物涂層隔膜的電池針刺測試。從圖中可以明顯產(chǎn)出，使用普通隔膜電池針刺測試3支中2支為通過測試，電池發(fā)生爆炸。而采用了本發(fā)明制備的惰性氧化物涂層隔膜后，5只測試電池全部通過。此試驗(yàn)表明了本發(fā)明制備的惰性氧化物涂層具有優(yōu)異的電池性能改善效果。附圖7為考察本發(fā)明人所作的特殊性改善之效果評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)對(duì)比方法為采用普通方法制備的惰性氧化物涂層隔膜與上述實(shí)施例的平行電池試驗(yàn)對(duì)比。這里所述的普通方法與本發(fā)明人所聲明的方法的顯著區(qū)別在于不含齊聚物和處理液，涂層由有機(jī)膠液在基材表面通過一定的溫度，時(shí)間等工藝條件直接烘干而制備的惰性氧化物涂層隔膜。這里對(duì)比的隔膜也是商品化的雙層涂布的惰性氧化物涂層隔膜。從試驗(yàn)對(duì)比可以看出，本發(fā)明人提出的實(shí)施示例隔膜由于形成了更加完整的惰性氧化物膜層，并有效地防止了惰性粒子在基體微孔內(nèi)的散布。因此具有電池再循環(huán)過程中均有更加優(yōu)異的容量保持能力。實(shí)施例2
(1)惰性氧化物膠液的制備，具體步驟如下
第一步將30L的行星式攪拌機(jī)在氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境下預(yù)攪拌IOKG的NMP (即N-甲基吡洛烷酮)和IOKG的A1203(振實(shí)密度0. 4 0. 6g/cm3)，并且控制在40_60°C的溫度下攪拌2、 小時(shí)；
第二步向上述體系中加入聚合物粘結(jié)劑8KG (陶瓷專用黏合劑)和結(jié)構(gòu)式為CH2CHCOO (CH2CH20 ) 40CH2CHC00的的聚乙二醇二丙烯酸酯，繼續(xù)攪拌2 3小時(shí)，在此攪拌期間同時(shí)開啟超聲波發(fā)生器，開動(dòng)超聲波分散，超聲波發(fā)生器選用的超聲波功率為7 15千瓦。(2)處理液的組成與配制，具體為處理液由去離子水、2-丁醇和偶氮二異丁咪唑鹽酸鹽組成，其中去離子水、2-丁醇和偶氮二異丁咪唑鹽酸鹽的重量比為100 8 0. 20%
此處理液在常溫下直接通過簡單的攪拌即可進(jìn)行混配，混配后處理液在氮?dú)獗Ｗo(hù)下密封保存待用。(3)涂布實(shí)施過程，具體過程為涂布基體采用已碾壓完畢的用于高容量體系的改性石墨負(fù)極基體，涂布方式為雙面間隔連續(xù)涂布。具體涂布步驟為
首先對(duì)負(fù)極基體的表面涂布上氧化鋁膠液(一種惰性氧化物膠液)，具體為采用如圖1所示的涂布工藝及設(shè)備，氧化鋁膠液供給到對(duì)開的網(wǎng)紋輥模頭上進(jìn)行負(fù)極基體表面的雙面涂布，通過網(wǎng)紋輥轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)涂布量，這里控制濕態(tài)上膠液量為6 10g/m2，涂布速度為 l(T30m/min ；間隔的調(diào)節(jié)通過網(wǎng)紋輥模頭推進(jìn)系統(tǒng)的間隙控制完成；
然后將已經(jīng)雙面涂布有惰性氧化物膠液涂層的負(fù)極基體由設(shè)備牽引進(jìn)入處理液槽，處理液槽有1至6個(gè)；
然后將經(jīng)過處理液處理的負(fù)極基體經(jīng)過烘箱進(jìn)行烘干，經(jīng)過烘干箱處理后可以得到含有惰性氧化物雙面涂層的電池負(fù)極材料。在實(shí)施例2中，處理液槽由單槽串聯(lián)構(gòu)成，具體使用3個(gè)處理液槽串聯(lián)組合，處理液槽內(nèi)液體高度在8(Tl00cm，單個(gè)處理液槽的溶劑在0. 4^0. 5m2。所述烘箱可以為臥式結(jié)構(gòu)、豎直立式結(jié)構(gòu)或者采用二者組合的角鋼型結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例1中使用豎直烘箱結(jié)構(gòu)，烘干溫度為8(Γ100度，烘箱長度4、米。因此，在實(shí)施例2中，經(jīng)過烘干箱處理后可以得到含有惰性氧化物雙面間隔涂層的高容量體系負(fù)極材料。附圖2為此材料的斷面SEM形貌照片。實(shí)施例3
(1)惰性氧化物膠液的制備，具體步驟如下
第一步使用40L的高速三軸攪拌機(jī)在氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境下預(yù)攪拌IOKG的NMP和12KG的二氧化鈦(海泰納米公司的HTTiP-E500平均粒度< 0. 5微米)，并且控制在5(T70°C的溫度下攪拌2、小時(shí)；
第二步向上述體系中加入聚合物粘結(jié)劑9KG (杭州潤泰公司生產(chǎn)的陶瓷專用黏合劑) 和結(jié)構(gòu)式為CH2CHCOO (CH2CH2O) 53CH2CHC00的聚乙二醇二丙烯酸酯，繼續(xù)攪拌2 3小時(shí)，然后再使用納米磨(球磨介質(zhì)為0. 4微米粒徑的微球)研磨廣2小時(shí)。(2)處理液的組成與配制，具體為處理液由去離子水、2-丁醇和偶氮二異丁咪唑鹽酸鹽組成，其中去離子水、2-丁醇和偶氮二異丁咪唑鹽酸鹽的重量比為100 9 0. 14%。此處理液在常溫下直接通過簡單的攪拌即可進(jìn)行混配，混配后處理液在氮?dú)獗Ｗo(hù)下密封保存待用。(3)涂布實(shí)施過程，具體過程為涂布基體采用Tonen F12BMS的厚度為12微米的隔膜，涂布方式為單面連續(xù)涂布。具體涂布步驟為
首先對(duì)隔膜的表面涂布上氧化鋁膠液(一種惰性氧化物膠液)，具體為采用如圖1所示的涂布工藝及設(shè)備，氧化鋁膠液供給到對(duì)開的一側(cè)網(wǎng)紋輥模頭上進(jìn)行隔膜表面的單面涂布，通過網(wǎng)紋輥轉(zhuǎn)速以及模頭和隔膜的間隙調(diào)節(jié)涂布量，這里控制濕態(tài)上膠液量為4 7g/ m2，涂布速度為l(T20m/min ；
然后將已經(jīng)單面涂布有惰性氧化物膠液涂層的隔膜由設(shè)備牽引進(jìn)入處理液槽，處理液槽有1至6個(gè)；
然后將經(jīng)過處理液處理的隔膜經(jīng)過烘箱進(jìn)行烘干，經(jīng)過烘干箱處理后可以得到含有惰性氧化物單面涂層的隔膜材料。在實(shí)施例3中，處理液槽由單槽串聯(lián)構(gòu)成，具體使用2個(gè)處理液槽串聯(lián)組合，處理液槽內(nèi)液體高度在8(Tl00cm，單個(gè)處理液槽的溶劑在0. 4^0. 5m2。所述烘箱可以為臥式結(jié)構(gòu)、豎直立式結(jié)構(gòu)或者采用二者組合的角鋼型結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例3中使用臥式烘箱結(jié)構(gòu)，烘干溫度為7(Γ85度，烘箱長度4飛米。因此，在實(shí)施例3中，經(jīng)過烘干箱處理后可以得到含有單面惰性氧化物涂層的隔膜。這種單面涂層隔膜可以應(yīng)用在高電壓或高容量的方型，圓柱型鋰離子電池中。因此，對(duì)于本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，其可以制備提供一種用于改善鋰離子電池安全性能和熱環(huán)境存儲(chǔ)性能的基于電極或隔膜的表面惰性氧化物涂層，具有以下的優(yōu)點(diǎn)
1.所制備的惰性氧化物涂層具有了良好的熱阻隔效果，可以有效阻隔電池劣化或外部破壞時(shí)熱擴(kuò)散沿極板平面法線方向的梯度傳播；而且可以有效保護(hù)電極界面的初始固體電解質(zhì)界面膜(SEI)膜層，顯著提高電池在較高溫度下的荷電保持能力；
2.本發(fā)明通過特殊的涂布工藝設(shè)計(jì)，有效地改善了惰性氧化物粒子的粘接及成膜狀態(tài)，使惰性氧化物涂層有效地在電極或隔膜表面分布，減少了惰性氧化物阻塞電極活性物質(zhì)離子擴(kuò)散界面的行為，有效地消除了電池在應(yīng)用了惰性氧化物涂層后所引起的電性能劣化的副作用；
3.本發(fā)明通過特殊的惰性氧化物涂層造孔方法，使涂層形成了合適的微孔分布，這些微孔分布在提供了恰當(dāng)?shù)碾x子輸送通道同時(shí)，又保證了良好的熱阻隔作用，而且本發(fā)明的實(shí)施方法具有根據(jù)化學(xué)定量比的線性表征的可控性；
此外，通過大量的試驗(yàn)總結(jié)，本發(fā)明提供的用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法所制備獲得的鋰離子電池中惰性氧化物涂層，可以達(dá)到理想的熱阻隔，耐內(nèi)短路等性能且保證良好的電性能，具備穩(wěn)定的微孔均勻的涂層，且與電極及隔膜等基材即層間粘結(jié)良好，又有明顯的層際區(qū)分。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，其可以在鋰離子電池的電極或隔膜上制備具有良好熱阻隔效果的惰性氧化物，并且有效改善惰性氧化物粒子的粘接和成膜狀態(tài)，使得惰性氧化物有效地在電極或隔膜表面分布，減少了惰性氧化物阻塞電極活性物質(zhì)離子擴(kuò)散界面的行為，有效地消除了電池在應(yīng)用了惰性氧化物涂層后所引起的電性能劣化的副作用，有利于提高電池的生產(chǎn)質(zhì)量，進(jìn)一步提高電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
1權(quán)利要求
1.一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟第一步首先制備惰性氧化物的膠液；第二步將所制備的惰性氧化物膠液涂布到鋰離子電池的電極或者隔膜基體的表面上；第三步將涂布有惰性氧化物膠液的電極或者隔膜基體傳送到至少一個(gè)處理液槽中， 與所述處理液槽中的處理液發(fā)生反應(yīng)；第四步將經(jīng)過處理液處理的電極或者隔膜基體傳送到烘箱中，保持在6(T10(TC的溫度下進(jìn)行加熱烘干，最終形成含有惰性氧化物涂層的電極或者隔膜。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述惰性氧化物的膠液包括有無機(jī)惰性氧化物、聚合物粘結(jié)劑、齊聚物和有機(jī)溶劑。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述無機(jī)惰性氧化物包含三氧化二鋁、 二氧化硅、氧化鎂、氧化鋯和二氧化鈦中的至少一種；所述聚合物粘結(jié)劑為丙烯酸丁酯和/或丙烯酸異辛酯；所述有機(jī)溶劑為N-甲基吡洛烷酮或N，N- 二甲基甲酰胺。
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述齊聚物為聚乙二醇二丙烯酸酯，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為(C3H3O2) (C2H4O)n (C3H3O2),其中，η的取值范圍為30 55。
5.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第一步具體為首先將無機(jī)惰性氧化物和有機(jī)溶劑混合在一起；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，在溫度為4(T70°C的環(huán)境下攪拌2、個(gè)小時(shí)；在攪拌后的混合物中繼續(xù)加入聚合物粘結(jié)劑和齊聚物，然后繼續(xù)攪拌2 3個(gè)小時(shí)，最終獲得混合均勻的惰性氧化物膠液。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在攪拌的同時(shí)還使用超聲波發(fā)生器進(jìn)行超聲波分散處理。
7.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述處理液包含有去離子水、有機(jī)醇類化合物和引發(fā)劑。
8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)醇類化合物需要滿足的條件為Ds-23 < Dh < Ds-15，其中，Ds為惰性氧化物膠液中有機(jī)溶劑的介電常數(shù)，Dh為處理液中有機(jī)醇類化合物的介電常數(shù)。
9.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)醇類化合物為1-丁醇和/或 2- 丁醇；所述引發(fā)劑為偶氮二異丁脒鹽酸鹽。
10.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述處理液中的去離子水與有機(jī)醇類化合物之間的重量比為P，所述重量比P為滿足條件0.8X (Ds- DhX P <1.3X (Ds-Dh)，其中，Ds為惰性氧化物膠液中有機(jī)溶劑的介電常數(shù)，Dh為處理液中有機(jī)醇類化合物的介電常數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，包括步驟首先制備惰性氧化物的膠液；將所制備的惰性氧化物膠液涂布到鋰離子電池的電極或者隔膜基體的表面上；第三步將涂布有惰性氧化物膠液的電極或者隔膜基體傳送到至少一個(gè)處理液槽中，與處理液槽中的處理液發(fā)生反應(yīng)；將經(jīng)過處理液處理的電極或者隔膜基體傳送到烘箱中，保持在60~100℃的溫度下加熱烘干，形成含有惰性氧化物涂層的電極或者隔膜。本發(fā)明公開的一種用于鋰離子電池的惰性氧化物涂層的制備方法，其可在鋰離子電池的電極或隔膜上制備具有良好熱阻隔效果的惰性氧化物，有效改善惰性氧化物粒子的粘接和成膜狀態(tài)，使得惰性氧化物有效地在電極或隔膜表面分布。
文檔編號(hào)H01M4/139GK102522527SQ201210011949
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者王玉來, 高俊奎, 黃慶華 申請(qǐng)人:天津力神電池股份有限公司