1.本發(fā)明涉及一種涂覆于鋰離子電池隔膜表面的隔膜涂料及其制備方法，尤其涉及一種納米氧化鋁隔膜涂料及其制備方法，屬于鋰離子電池隔膜涂覆材料的生產(chǎn)制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.鋰離子電池是一種二次電池，也就是通常所說的充電電池，是依靠鋰離子在正極與負(fù)極之間的移動實現(xiàn)充放電。在其充放電的過程中，li+在兩個電極之間進(jìn)行往返嵌入和脫嵌，其中，充電時，li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)，放電時，則情景正好相反，以此完成充放電工作。

3.在鋰離子電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是其關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一，主要作用是將電池的正、負(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外，還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能；隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響著電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，對提高電池的綜合性能具有重要的作用。

4.目前，商用鋰離子電池隔膜主要采用的是聚烯烴類微孔膜，如聚乙烯(pe)和聚丙烯(pp)隔膜。雖然這類隔膜具有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，但是由于其材料本身固有的非極性表面和較低的熔融溫度，使得聚烯烴類隔膜存在著對電解液潤濕性差和熱穩(wěn)定性差等不足，從而影響了鋰離子電池的電化學(xué)性能和安全性能。

5.為克服僅用聚烯烴類微孔膜作為鋰離子電池隔膜所存在的不足，現(xiàn)有技術(shù)中采用了涂覆技術(shù)，即在聚烯烴類微孔膜上涂覆一層涂料從而形成復(fù)合材料以滿足鋰離子電池的需要，諸如將納米級陶瓷顆粒涂覆在隔膜上形成pp+陶瓷涂覆膜、pe+陶瓷涂覆膜等這種復(fù)合形式的聚烯烴類微孔膜，由于此類復(fù)合形式的聚烯烴類微孔膜可有效改善對電解液的親合性和熱穩(wěn)定性，因而越來越多地被應(yīng)用到鋰離子電池隔膜上。

6.pp+陶瓷涂覆膜、pe+陶瓷涂覆膜等復(fù)合材料具有優(yōu)異特性的核心在于其陶瓷層。

7.陶瓷的主要原料為高嶺土，其主要成分為sio2和al2o3。由于高純度的納米氧化鋁具有絕緣、隔熱、阻燃、耐高溫、自關(guān)斷等特性，將其涂覆在聚烯烴類微孔膜的表面可以有效防止聚烯烴類微孔膜因溫度過高而熔化和電池斷開，因此，高純度納米氧化鋁是鋰離子電池隔膜的理想涂覆材料，目前，作為鋰離子電池隔膜涂覆層應(yīng)用最多的陶瓷材料主要是氧化鋁。

8.然而，現(xiàn)有用于鋰離子電池隔膜涂覆的氧化鋁隔膜涂料存在著諸如氧化鋁漿料易沉淀、與pe膜或pp膜浸潤性、粘結(jié)性差等不足，從而影響了鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，最終影響了鋰離子電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能等特性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

9.為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明實施例提供一種納米氧化鋁隔膜涂料及其制備方法，目的在于：

10.為鋰離子電池隔膜提供一種穩(wěn)定性好、不易分層、且與鋰離子電池隔膜粘浸潤性好、粘結(jié)性強(qiáng)、易于涂覆、不易掉粉的納米氧化鋁隔膜涂料及其制備方法，簡化生產(chǎn)流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量，在提高鋰離子電池隔膜品質(zhì)的同時，提高鋰離子電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能等特性。

11.為達(dá)上述目的，本發(fā)明實施例首先提供一種用于鋰離子電池隔膜表面涂覆的納米氧化鋁隔膜涂料，其技術(shù)方案包括：

12.一種納米氧化鋁隔膜涂料，包括納米氧化鋁顆粒、丙烯酸系聚合物微粒、羧甲基纖維素、聚氧乙烯十二烷基醚和純水，其中：

13.所述納米氧化鋁隔膜涂料其固含量介于38％～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之間、其粘度介于100～300mpa.s之間、其ph值為8～9；且

14.所述納米氧化鋁隔膜涂料其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為：d50介于0.4～0.8μm之間，d90不大于2.5μm。

15.進(jìn)一步的：

16.所述納米氧化鋁顆粒其純度≥99％(質(zhì)量百分比)、其比表面積為6.5～10.m2/g；且

17.所述納米氧化鋁顆粒其粒徑分布還滿足d10不小于0.2μm、d99不大于4.0μm的粒徑分布條件；

18.所述納米氧化鋁顆粒其金屬雜質(zhì)元素限量(采用icp方法測試)滿足下述雜質(zhì)限量條件a)～f)中的全部，其中，所述雜質(zhì)限量條件為：

19.a)ca不超過750ppm，b)fe不超過50ppm，c)mg不超過150ppm，d)co不超過10ppm，e)ni不超過10ppm，f)zn不超過10ppm。

20.進(jìn)一步的，所述的納米氧化鋁隔膜涂料，還包括分散劑。

21.進(jìn)一步的：

22.所述納米氧化鋁顆粒與所述丙烯酸系聚合物微粒、所述羧甲基纖維素、所述聚氧乙烯十二烷基醚、所述分散劑和所述純水之間滿足如下質(zhì)量比例關(guān)系：

23.納米氧化鋁顆?！帽┧嵯稻酆衔镂⒘！敏燃谆w維素∶聚氧乙烯十二烷基醚∶分散劑∶純水＝100∶10～20∶1.0～2.0∶0.10～0.15∶0.5～1.0∶141～167。

24.進(jìn)一步的：

25.所述丙烯酸系聚合物微粒為聚苯乙烯、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸丁酯的混合物，且所述丙烯酸系聚合物微粒其平均粒徑為380nm。

26.可選的：

27.所述丙烯酸系聚合物微粒為日本瑞翁丙烯酸系聚合物(zeon bm-900b)，所述分散劑為巴斯夫分散劑(dispex aa4040)。

28.其次，本發(fā)明實施例還提供一種上述納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，包括如下步驟：

29.將納米氧化鋁顆粒與純水混合后研磨成為納米氧化鋁漿料；

30.將羧甲基纖維素與純水?dāng)嚢杌旌虾笾瞥婶燃谆w維素漿料；

31.將所述納米氧化鋁漿料與所述羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合并攪拌制成氧化鋁纖維素混合液；或

32.將所述納米氧化鋁漿料與所述羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合并加入分散劑后攪拌制成氧化鋁纖維素混合液；

33.在所述氧化鋁纖維素混合液中加入丙烯酸系聚合物微粒并攪拌混合制成氧化鋁纖維素聚合物混合液；

34.在所述氧化鋁纖維素聚合物混合液中加入聚氧乙烯十二烷基醚并攪拌混合制成氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液；

35.在所述氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液中通過加入無機(jī)堿性溶液并攪拌將其ph值調(diào)整至弱堿性，即得所述納米氧化鋁隔膜涂料。

36.進(jìn)一步的，所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法中：

37.所述的納米氧化鋁隔膜涂料其固含量介于38％～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之間、其粘度介于100～300mpa.s之間、其ph值為7～9，其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d50介于0.4～0.8μm之間且d90不大于2.5μm或其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d10不小于0.2μm、d50介于0.4～0.8μm之間、d90不大于2.5μm、d99不大于4.0μm；或

38.所述的納米氧化鋁隔膜涂料其固含量介于38％～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之間、其粘度介于100～300mpa.s之間、其ph值為8～9，其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d50介于0.4～0.8μm之間且d90不大于2.5μm或其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d10不小于0.2μm、d50介于0.4～0.8μm之間、d90不大于2.5μm、d99不大于4.0μm，且其所述納米氧化鋁顆粒其純度≥99％(質(zhì)量百分比)、所述納米氧化鋁顆粒其比表面積為6.5～10.m2/g，其金屬雜質(zhì)元素限量(采用icp方法測試)滿足下述雜質(zhì)限量條件a)～f)中的全部，其中，所述雜質(zhì)限量條件為：

39.a)ca不超過750ppm，b)fe不超過50ppm，c)mg不超過150ppm，d)co不超過10ppm，e)ni不超過10ppm，f)zn不超過10ppm。

40.進(jìn)一步的，所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法中：

41.所述的納米氧化鋁隔膜涂料其所述納米氧化鋁顆粒與所述丙烯酸系聚合物微粒、所述羧甲基纖維素、所述聚氧乙烯十二烷基醚、所述分散劑和所述純水之間滿足如下質(zhì)量比例關(guān)系：

42.納米氧化鋁顆?！帽┧嵯稻酆衔镂⒘！敏燃谆w維素∶聚氧乙烯十二烷基醚∶分散劑∶純水＝100∶10～20∶1.0～2.0∶0.10～0.15∶0.5～1.0∶141～167；且

43.所述丙烯酸系聚合物微粒為聚苯乙烯、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸丁酯的混合物，所述丙烯酸系聚合物微粒其平均粒徑為380nm，其規(guī)格型號為日本瑞翁丙烯酸系聚合物zeon bm-900b；

44.所述分散劑為巴斯夫分散劑(dispex aa4040)。

45.進(jìn)一步的，所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，還包括：

46.對所述納米氧化鋁顆粒和/或所述納米氧化鋁漿料進(jìn)行氧化鋁純度、氧化鋁顆粒比表面積、氧化鋁顆粒粒徑分布及金屬雜質(zhì)元素限量的檢測步驟。

47.可選的：

48.所述氧化鋁純度的檢測包括采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(icp-aes)首先測出所述納米氧化鋁顆粒或所述納米氧化鋁漿料中al元素的含量，再換算成al2o3的質(zhì)量百分含量；

49.所述氧化鋁顆粒比表面積的檢測包括采用比表面分析儀通過氮吸附法進(jìn)行測定，其中，脫氣時間為2小時，脫氣溫度為200℃；

50.所述氧化鋁顆粒粒徑分布的檢測采用激光粒度儀進(jìn)行，其中，激光粒度儀的參數(shù)設(shè)置為：折射率1.76、遮光度5～20％、吸光率0.1、泵速3000r/min，分散介質(zhì)為純水；

51.所述金屬雜質(zhì)元素限量采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行測定。

52.進(jìn)一步的，所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，還包括：

53.對所述納米氧化鋁漿料進(jìn)行固含量、粘度和ph值的檢測步驟。

54.可選的：

55.所述固含量的檢測采用快速鹵素水分測定儀進(jìn)行測定，其中，測定溫度設(shè)定為150℃，被測納米氧化鋁隔膜涂料的取樣量為2.000～3.000g；

56.所述粘度采用旋轉(zhuǎn)粘度計進(jìn)行檢測，其中，旋轉(zhuǎn)粘度計的轉(zhuǎn)子為62

#

，轉(zhuǎn)速設(shè)定為30rpm，測試溫度設(shè)定為25

±

0.5℃；

57.所述ph值采用ph計進(jìn)行測定。

58.進(jìn)一步的：

59.所述將納米氧化鋁顆粒與純水混合后研磨成為納米氧化鋁漿料的步驟中，其研磨操作采用球磨機(jī)進(jìn)行，其中，所述球磨機(jī)其球磨珠材質(zhì)為zro2、球磨珠直徑為0.65～1.5mm，球磨珠填充率為所述球磨機(jī)其容積占比的85％；

60.所述將羧甲基纖維素與純水混合后用攪拌制成羧甲基纖維素漿料、所述將所述納米氧化鋁漿料與所述羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合攪拌制成氧化鋁纖維素混合液或?qū)⑺黾{米氧化鋁漿料與所述羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合并加入分散劑后攪拌制成氧化鋁纖維素混合液、以及所述在所述氧化鋁纖維素混合液中加入丙烯酸系聚合物微粒并攪拌混合制得氧化鋁纖維素聚合物混合液的步驟中，其攪拌速度分別為2000～2500r/min；

61.所述在所述氧化鋁纖維素聚合物混合液加入聚氧乙烯十二烷基醚并攪拌混合制得氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液、以及所述氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液通過加入無機(jī)堿性溶液并攪拌將其ph值調(diào)整至弱堿性的步驟中，其攪拌速度分別為300～500r/min。

62.進(jìn)一步的，所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法中，其所述無機(jī)堿性溶液為濃度3mol/l的naoh溶液。

63.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果及顯著進(jìn)步在于：

64.1)本發(fā)明提供的納米氧化鋁隔膜涂料以納米氧化鋁顆粒作為鋰離子電池隔膜表面涂覆的骨料，具有絕緣、隔熱、阻燃、耐高溫、自關(guān)斷等特性，且此骨料通過羧甲基纖維素的懸浮分散，能夠長時間不分層，從而保證其具有了良好的穩(wěn)定性；

65.2)本發(fā)明提供的納米氧化鋁隔膜涂料以丙烯酸系聚合物作為成膜涂覆劑，不僅能夠很好地分散納米氧化鋁顆粒，而且能夠很好地裹挾納米氧化鋁顆粒與鋰離子電池隔膜結(jié)合成膜形成不易掉粉的復(fù)合層，從而提高鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，進(jìn)而提高鋰離子電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能等特性；

66.3)由于本發(fā)明提供的納米氧化鋁隔膜涂料中添加了非離子型表面活性劑聚氧乙烯十二烷基醚，從而進(jìn)一步提高了納米氧化鋁顆粒在納米氧化鋁隔膜涂料中的分散性和懸浮穩(wěn)定性，同時，還提高了本發(fā)明提供的納米氧化鋁隔膜涂料的浸潤性和滲透性，從而進(jìn)一

步提高了其與鋰離子電池隔膜的結(jié)合性能且更加易于涂覆；

67.4)由于本發(fā)明提供的納米氧化鋁隔膜涂料其骨料顆粒更加細(xì)膩、均勻，給定的酸堿能夠保證配料的穩(wěn)定，不僅能夠保證涂覆均勻，而且能夠保證其具有良好的涂覆施工性能，從而保證鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，提高鋰離子電池的綜合性能。

68.5)本發(fā)明提供的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，新穎、獨特且完整，整個制備方法根據(jù)各物料的特性進(jìn)行設(shè)計，工藝穩(wěn)定、簡單可靠且能夠收到令人滿意的獨特效果，生產(chǎn)過程中不會對環(huán)境造成污染，產(chǎn)品性能優(yōu)良，因此，極具推廣和應(yīng)用價值。

附圖說明

69.為更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明的實施例所需使用的附圖作一簡單介紹。

70.顯而易見地：

71.下面描述中的附圖僅是本發(fā)明中的部分實施例的附圖，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，但這些其他的附圖同樣屬于本發(fā)明實施例所需使用的附圖之內(nèi)。

72.圖1為現(xiàn)有市售鋰離子電池隔膜表面涂料產(chǎn)品在pp鋰離子電池隔膜上的涂覆效果照片；

73.圖2為本發(fā)明實施例2中其案例1所提供的納米氧化鋁隔膜涂料在pp鋰離子電池隔膜上的涂覆效果照片；

74.圖3為采用現(xiàn)有市售鋰離子電池隔膜表面涂料產(chǎn)品涂覆后的pp鋰離子電池隔膜的揉搓結(jié)果照片；

75.圖4為采用本發(fā)明實施例2中其案例1所提供的納米氧化鋁隔膜涂料涂覆后的pp鋰離子電池隔膜的揉搓結(jié)果照片。

具體實施方式

76.為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案、有益效果及顯著進(jìn)步更加清楚，下面，將結(jié)合本發(fā)明實施例中所提供的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所有描述的這些實施例僅是本發(fā)明的部分實施例，而不是全部的實施例；

77.基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

78.需要說明的是：

79.本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書以及本發(fā)明實施例附圖中的術(shù)語“首先”、“其次”等，僅是用于區(qū)別不同的對象，而非用于描述特定的順序；

80.此外，術(shù)語“包括”以及它們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備沒有限定于已列出的步驟或單元，而是可選地還包括沒有列出的步驟或單元，或可選地還包括對于這些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

81.需要理解的是：

82.在本發(fā)明實施例的描述中，使用到的一些本領(lǐng)域常用的一些基本操作術(shù)語，例如，“加熱”、“攪拌”、“混合”、“溶解”、“水洗”、“過濾”和“干燥”等等，對于這些術(shù)語，應(yīng)做廣義理解，可以是本領(lǐng)域采用各種常規(guī)設(shè)備、儀器所進(jìn)行的常規(guī)操作，亦可以采用最新設(shè)備進(jìn)行的諸如程控操作、無人自動操作等，除非另有明確的限定，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義，采用具體的操作方法達(dá)到其操作目的。

83.還需要說明的是：

84.以下的具體實施例可以相互結(jié)合，對于其中相同或相似的概念或過程可能在某些實施例中不再贅述；

85.此外，以下具體實施例中所涉及的原輔料和設(shè)備、設(shè)施、試劑等均市售可得。

86.下面，以具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

87.實施例1

88.本實施例提供一種用于鋰離子電池隔膜表面涂覆的納米氧化鋁隔膜涂料。

89.本實施例提供的一種納米氧化鋁隔膜涂料包括：

90.納米氧化鋁顆粒、丙烯酸系聚合物微粒、羧甲基纖維素、聚氧乙烯十二烷基醚和純水，其中：

91.納米氧化鋁隔膜涂料其固含量介于38％～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之間、其粘度介于100～300mpa.s之間、其ph值為8～9；且

92.納米氧化鋁隔膜涂料其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為：d50介于0.4～0.8μm之間且d90不大于2.5μm。

93.從上述描述中，可以看出：

94.首先，本實施例選取了具有絕緣、隔熱、阻燃、耐高溫、自關(guān)斷等特性的納米氧化鋁顆粒作為鋰離子電池隔膜表面涂覆材料納米氧化鋁隔膜涂料的骨料，并在此基礎(chǔ)上，以來源豐富、價格便宜但卻具有良好增稠、成膜、黏接、膠體保護(hù)、乳化及懸浮等作用的羧甲基纖維素作為粘合劑和懸浮劑，從而能夠有效分散懸浮納米氧化鋁顆粒并使其能夠長時間在納米氧化鋁隔膜涂料中不分層，使得納米氧化鋁隔膜涂料具有良好的穩(wěn)定性；

95.其次，本實施例以具有良好耐水耐化學(xué)性、干燥快、施工方便、易于涂覆的丙烯酸系聚合物作為成膜涂覆劑，從而不僅能夠很好地分散納米氧化鋁顆粒，而且能夠很好地裹挾納米氧化鋁顆粒與鋰離子電池隔膜結(jié)合成膜，將納米氧化鋁顆粒牢固地涂覆于鋰離子電池隔膜材料上形成不易掉粉的復(fù)合層，從而提高鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，進(jìn)而提高鋰離子電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能等特性；

96.再次，由于本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料中添加了易溶于水，對酸、堿穩(wěn)定，且具有良好潤濕、滲透、乳化、分散、增溶作用的非離子型表面活性劑聚氧乙烯十二烷基醚，從而進(jìn)一步提高了納米氧化鋁顆粒在納米氧化鋁隔膜涂料中的分散性和懸浮穩(wěn)定性，同時，還提高了本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料的浸潤性和滲透性，從而提高了其與鋰離子電池隔膜的結(jié)合性能且更加易于涂覆；

97.此外，在上述獨具特色的組成配方基礎(chǔ)上，本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料還進(jìn)一步規(guī)定了其固含量介于38％～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之間、其粘度介于100～300mpa.s之間、其ph值為8～9，且其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為：d50介于0.4～0.8μm之間且d90不大于2.5μm，從而保證其骨料顆粒更加細(xì)膩、均勻，給予作為粘合劑和懸浮劑的羧甲基纖維素一個最適宜的弱堿性環(huán)境，從而保證涂料更加穩(wěn)定，且使得涂料整體不僅能夠保證涂覆

均勻，而且能夠保證其具有良好的涂覆施工性能，流平性好，不易出現(xiàn)流掛、起皺、縮邊等現(xiàn)象，從而保證鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，提高鋰離子電池的綜合性能。

98.進(jìn)一步的：

99.本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料其納米氧化鋁顆粒其純度≥99％(質(zhì)量百分比)、其比表面積為6.5～10.m2/g；且其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布還滿足d10不小于0.2μm、d99不大于4.0μm的粒徑分布條件，其金屬雜質(zhì)元素限量(采用icp方法測試)滿足下述雜質(zhì)限量條件a)～f)中的全部，其中，雜質(zhì)限量條件為：

100.a)ca不超過750ppm，b)fe不超過50ppm，c)mg不超過150ppm，d)co不超過10ppm，e)ni不超過10ppm，f)zn不超過10ppm。

101.從上述描述中，可以看出：

102.由于本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料中，其骨料納米氧化鋁顆粒具有高純度和較好的粒徑分布，因而能夠保證其具有更好的絕緣、隔熱、阻燃、耐高溫和自關(guān)斷等特性，且與鋰離子電池隔膜能夠具有更好的粘浸潤性和粘結(jié)性，且更加穩(wěn)定，易于涂覆。

103.進(jìn)一步的，本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料，還包括分散劑。

104.進(jìn)一步的，本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料中：

105.納米氧化鋁顆粒與丙烯酸系聚合物微粒、羧甲基纖維素、聚氧乙烯十二烷基醚、分散劑和純水之間滿足如下質(zhì)量比例關(guān)系：

106.納米氧化鋁顆?！帽┧嵯稻酆衔镂⒘！敏燃谆w維素∶聚氧乙烯十二烷基醚∶分散劑∶純水＝100∶10～20∶1.0～2.0∶0.10～0.15∶0.5～1.0∶141～167。

107.進(jìn)一步的，本實施例中：

108.丙烯酸系聚合物微粒為聚苯乙烯、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸丁酯的混合物，且丙烯酸系聚合物微粒其平均粒徑為380nm。

109.可選的，本實施例中：

110.丙烯酸系聚合物微粒采用日本瑞翁丙烯酸系聚合物(zeon bm-900b)，分散劑采用巴斯夫分散劑(dispex aa4040)。

111.從上述描述中，可以看出：

112.本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料其組成物料簡單易得且配比合理，具有較高的性價比，能夠達(dá)到為鋰離子電池隔膜提供一種穩(wěn)定性好、不易分層、且與鋰離子電池隔膜粘浸潤性好、粘結(jié)性強(qiáng)、易于涂覆、不易掉粉的隔膜涂料目的。

113.實施例2

114.本實施例提供一種上述實施例1所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法。

115.一種納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，包括如下步驟：

116.將納米氧化鋁顆粒與純水混合后研磨成為納米氧化鋁漿料；

117.將羧甲基纖維素與純水?dāng)嚢杌旌虾笾瞥婶燃谆w維素漿料；

118.將納米氧化鋁漿料與羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合并攪拌制成氧化鋁纖維素混合液；或

119.將納米氧化鋁漿料與羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合并加入分散劑后攪拌制成氧化鋁纖維素混合液；

120.在氧化鋁纖維素混合液中加入丙烯酸系聚合物微粒并攪拌混合制成氧化鋁纖維

素聚合物混合液；

121.在氧化鋁纖維素聚合物混合液中加入聚氧乙烯十二烷基醚并攪拌混合制成氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液；

122.在氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液中通過加入無機(jī)堿性溶液并攪拌將其ph值調(diào)整至弱堿性，即得納米氧化鋁隔膜涂料；

123.其中，本實施例所述的納米氧化鋁隔膜涂料中：

124.其固含量介于38％～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之間、其粘度介于100～300mpa.s之間、其ph值為8～9，其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d50介于0.4～0.8μm之間且d90不大于2.5μm或其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d10不小于0.2μm、d50介于0.4～0.8μm之間、d90不大于2.5μm、d99不大于4.0μm；或

125.本實施例所述的納米氧化鋁隔膜涂料中：

126.其固含量介于38％～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之間、其粘度介于100～300mpa.s之間、其ph值為8～9，其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d50介于0.4～0.8μm之間且d90不大于2.5μm或其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d10不小于0.2μm、d50介于0.4～0.8μm之間、d90不大于2.5μm、d99不大于4.0μm，且其納米氧化鋁顆粒其純度≥99％(質(zhì)量百分比)、納米氧化鋁顆粒其比表面積為6.5～10.m2/g，納米氧化鋁顆粒其金屬雜質(zhì)元素限量(采用icp方法測試)滿足下述雜質(zhì)限量條件a)～f)中的全部，其中，雜質(zhì)限量條件為：

127.a)ca不超過750ppm，b)fe不超過50ppm，c)mg不超過150ppm，d)co不超過10ppm，e)ni不超過10ppm，f)zn不超過10ppm。

128.進(jìn)一步的，本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法中：

129.納米氧化鋁顆粒與丙烯酸系聚合物微粒、羧甲基纖維素、聚氧乙烯十二烷基醚、分散劑和純水之間滿足如下質(zhì)量比例關(guān)系：

130.納米氧化鋁顆?！帽┧嵯稻酆衔镂⒘！敏燃谆w維素∶聚氧乙烯十二烷基醚∶分散劑∶純水＝100∶10～20∶1.0～2.0∶0.10～0.15∶0.5～1.0∶141～167；且

131.丙烯酸系聚合物微粒為聚苯乙烯、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸丁酯的混合物，丙烯酸系聚合物微粒其平均粒徑為380nm，其規(guī)格型號為日本瑞翁丙烯酸系聚合物zeon bm-900b；

132.分散劑為巴斯夫分散劑(dispex aa4040)。

133.從上述描述中，可以看出：

134.本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，新穎、獨特且完整，整個制備方法根據(jù)各物料的特性進(jìn)行設(shè)計，配方簡單合理、工藝穩(wěn)定、簡單可靠且能夠收到令人滿意的獨特效果，生產(chǎn)過程中不會對環(huán)境造成污染，產(chǎn)品性能優(yōu)良，能夠保證鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，提高鋰離子電池的綜合性能。

135.進(jìn)一步的，本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，還包括：

136.對納米氧化鋁顆粒和/或納米氧化鋁漿料分別進(jìn)行氧化鋁純度、氧化鋁顆粒比表面積、氧化鋁顆粒粒徑分布及金屬雜質(zhì)元素限量的檢測步驟，其中：

137.氧化鋁純度的檢測可包括采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(icp-aes)首先測出納米氧化鋁顆?；蚣{米氧化鋁漿料中al元素的含量，再換算成al2o3的質(zhì)量百分含量；

138.氧化鋁顆粒比表面積的檢測可包括采用比表面分析儀通過氮吸附法進(jìn)行測定，其

中，脫氣時間為2小時，脫氣溫度為200℃；

139.氧化鋁顆粒粒徑分布的檢測可采用激光粒度儀進(jìn)行，其中，激光粒度儀的參數(shù)設(shè)置為：折射率1.76、遮光度5～20％、吸光率0.1、泵速3000r/min，分散介質(zhì)為純水；

140.金屬雜質(zhì)元素限量可采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行測定。

141.進(jìn)一步的，本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，還包括：

142.對納米氧化鋁漿料進(jìn)行固含量、粘度和ph值的檢測步驟，其中：

143.固含量的檢測可采用快速鹵素水分測定儀進(jìn)行測定，其中，測定溫度設(shè)定為150℃，被測納米氧化鋁隔膜涂料的取樣量為2.000～3.000g；

144.粘度可采用旋轉(zhuǎn)粘度計進(jìn)行檢測，其中，旋轉(zhuǎn)粘度計的轉(zhuǎn)子為62

#

，轉(zhuǎn)速設(shè)定為30rpm，測試溫度設(shè)定為25

±

0.5℃；

145.ph值可采用ph計進(jìn)行測定。

146.進(jìn)一步的，在上述納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法中：

147.將納米氧化鋁顆粒與純水混合后研磨成為納米氧化鋁漿料的步驟可采用球磨機(jī)進(jìn)行，其中，球磨機(jī)其球磨珠材質(zhì)為zro2、球磨珠直徑為0.65～1.5mm，球磨珠填充率為球磨機(jī)其容積占比的85％；

148.將羧甲基纖維素與純水混合后用攪拌制成羧甲基纖維素漿料、將納米氧化鋁漿料與羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合攪拌制成氧化鋁纖維素混合液或?qū)⒓{米氧化鋁漿料與羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合并加入分散劑后攪拌制成氧化鋁纖維素混合液、以及在氧化鋁纖維素混合液中加入丙烯酸系聚合物微粒并攪拌混合制得氧化鋁纖維素聚合物混合液的步驟中，其攪拌速度分別設(shè)定為2000～2500r/min；

149.在氧化鋁纖維素聚合物混合液加入聚氧乙烯十二烷基醚并攪拌混合制得氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液、以及氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液通過加入無機(jī)堿性溶液并攪拌將其ph值調(diào)整至中性或弱堿性的步驟中，其攪拌速度分別設(shè)定為300～500r/min。

150.進(jìn)一步的，在上述納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法中，其無機(jī)堿性溶液可采用濃度為3mol/l的naoh溶液。

151.為更好地幫助理解本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案以及本發(fā)明實施例的具體操作過程，以下，再通過具體的案例對此進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

152.需要說明的是：

153.以下的實施案例中，納米氧化鋁由安徽壹石通材料科技股份有限公司生產(chǎn)制備，羧甲基纖維素(簡稱cmc)由日本daicel化學(xué)工業(yè)公司(daicel finechem ltd.)生產(chǎn)，丙烯酸系聚合物微粒為日本zeon株式會社生產(chǎn)的丙烯酸系聚合物(zeon bm-900b)，聚氧乙烯十二烷基醚為日本花王株式會社(kao corporation)生產(chǎn)的emulgen 107，分散劑為德國巴斯夫股份公司(basf se)生產(chǎn)的巴斯夫分散劑(dispex aa4040，簡稱a40)。

154.當(dāng)然，上述物料亦可采用其他生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品，只要其相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)與上述物料的相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)一致或相當(dāng)即可。

155.此外，以下實施案例中：

156.球磨機(jī)為東莞康博機(jī)械有限公司生產(chǎn)的納米棒銷式砂磨機(jī)cnb-30l，其中，球磨機(jī)其球磨珠材質(zhì)為zro2、球磨珠直徑為0.65～1.5mm，球磨珠填充率為球磨機(jī)其容積占比的85％；

157.粘度檢測采用美國博力飛(brookfield)公司生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)粘度計進(jìn)行檢測，其中，旋轉(zhuǎn)粘度計的轉(zhuǎn)子為62

#

，轉(zhuǎn)速設(shè)定為30rpm，測試溫度設(shè)定為25

±

0.5℃；

158.ph值的檢測采用梅特勒-托利多集團(tuán)(mettler toledo)生產(chǎn)的ph計fe28進(jìn)行。

159.當(dāng)然，上述儀器設(shè)備亦可采用其他生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品，只要其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)與上述儀器設(shè)備的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)一致或相當(dāng)即可。

160.案例1

161.1)配制濃度為3mol/l的naoh溶液備用；

162.2)在1838.0g的納米氧化鋁顆粒中加入2117.4g的純水進(jìn)行混合，再用球磨機(jī)研磨1小時，制得納米氧化鋁漿料；

163.3)取29.96g羧甲基纖維素(cmc)，加入719.0g純水，用攪拌機(jī)以2000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1小時，再用旋轉(zhuǎn)粘度計測定其粘度，制得質(zhì)量百分濃度為4.0

±

0.2％的羧甲基纖維素漿料；

164.4)將步驟2)制得的納米氧化鋁漿料與步驟3)制得的羧甲基纖維素漿料和14.70g的巴斯夫分散劑(dispex aa4040即a40)進(jìn)行混合，用攪拌機(jī)以2000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1小時，制得氧化鋁纖維素混合液；

165.5)將288.6g的丙烯酸系聚合物微粒與步驟4)制得的氧化鋁纖維素混合液混合，再用攪拌機(jī)以2000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1小時，制得氧化鋁纖維素聚合物混合液；

166.6)在上述氧化鋁纖維素聚合物混合液混合中加入將2.30g的聚氧乙烯十二烷基醚，用攪拌機(jī)以300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30分鐘，制得氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液；

167.7)在上述氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液中加入已制備的naoh溶液，用攪拌機(jī)以300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，檢測其ph值為8～9時，即得到本實施例所述的納米氧化鋁隔膜涂料。

168.案例2

169.本案例中，操作步驟與案例2相同，區(qū)別在于各物料的配比及其攪拌速度有所不同，其中：

170.納米氧化鋁顆粒為1838.0g，羧甲基纖維素(cmc)為29.96g，丙烯酸系聚合物微粒為183.8g，純水為2836.4g，聚氧乙烯十二烷基醚為2.30g，巴斯夫分散劑(dispex aa4040，即a40)為14.70g；

171.步驟3)～5)中的攪拌速度為2250r/min，步驟6)～7)中的攪拌速度為450r/min。

172.案例3

173.本案例中，操作步驟與案例2相同，區(qū)別在于各物料的配比及其攪拌速度有所不同，其中：

174.納米氧化鋁顆粒為1838.0g，羧甲基纖維素(cmc)為29.96g，丙烯酸系聚合物微粒為367.6g，純水為2836.4g，聚氧乙烯十二烷基醚為2.30g，巴斯夫分散劑(dispex aa4040即a40)為14.70g；

175.步驟3)～5)中的攪拌速度為2150r/min，步驟6)～7)中的攪拌速度為350r/min。

176.案例4

177.本案例中，操作步驟與案例1基本相同，區(qū)別僅在于各物料的配比及其攪拌速度有所不同，其中：

178.納米氧化鋁顆粒為1838.0g，羧甲基纖維素(cmc)為18.38g，丙烯酸系聚合物微粒為288.6g，純水為2836.4g，聚氧乙烯十二烷基醚為2.30g，巴斯夫分散劑(dispex aa4040即a40)為14.70g；

179.步驟3)～5)中的攪拌速度為2500r/min，步驟6)～7)中的攪拌速度為320r/min。

180.案例5

181.本案例中，操作步驟與案例1基本相同，區(qū)別僅在于各物料的配比及其攪拌速度有所不同，其中：

182.納米氧化鋁顆粒為1838.0g，羧甲基纖維素(cmc)為36.76g，丙烯酸系聚合物微粒為288.6g，純水為2836.4g，聚氧乙烯十二烷基醚為2.30g，巴斯夫分散劑(dispex aa4040即a40)為14.70g；

183.步驟3)～5)中的攪拌速度為2100r/min，步驟6)～7)中的攪拌速度為350r/min。

184.案例6

185.本案例中，操作步驟與案例1基本相同，區(qū)別僅在于各物料的配比及其攪拌速度有所不同，其中：

186.納米氧化鋁顆粒為1838.0g，羧甲基纖維素(cmc)為29.96g，丙烯酸系聚合物微粒為288.6g，純水為2836.4g，聚氧乙烯十二烷基醚為2.30g，巴斯夫分散劑(dispex aa4040即a40)為9.19g；

187.步驟3)～5)中的攪拌速度為2300r/min，步驟6)～7)中的攪拌速度為330r/min。

188.案例7

189.本案例中，操作步驟與案例1基本相同，區(qū)別僅在于各物料的配比及其攪拌速度有所不同，其中：

190.納米氧化鋁顆粒為1838.0g，羧甲基纖維素(cmc)為29.96g，丙烯酸系聚合物微粒為288.6g，純水為2836.4g，聚氧乙烯十二烷基醚為2.30g，巴斯夫分散劑(dispex aa4040即a40)為18.38g；

191.步驟3)～5)中的攪拌速度為2200r/min，步驟6)～7)中的攪拌速度為300r/min。

192.案例8

193.本案例中，操作步驟與案例1基本相同，區(qū)別僅在于各物料的配比及其攪拌速度有所不同，其中：

194.納米氧化鋁顆粒為1838.0g，羧甲基纖維素(cmc)為29.96g，丙烯酸系聚合物微粒為288.6g，純水為2836.4g，聚氧乙烯十二烷基醚為1.84g，巴斯夫分散劑(dispex aa4040即a40)為14.70g；

195.步驟3)～5)中的攪拌速度為2500r/min，步驟6)～7)中的攪拌速度為350r/min。

196.案例9

197.本案例中，操作步驟與案例1基本相同，區(qū)別僅在于各物料的配比及其攪拌速度有所不同，其中：

198.納米氧化鋁顆粒為1838.0g，羧甲基纖維素(cmc)為29.96g，丙烯酸系聚合物微粒為288.6g，純水為2836.4g，聚氧乙烯十二烷基醚為2.76g，巴斯夫分散劑(dispex aa4040即a40)為14.70g；

199.步驟3)～5)中的攪拌速度為2500r/min，步驟6)～7)中的攪拌速度為300r/min。

200.案例10

201.本案例中：操作步驟與案例1基本相同，區(qū)別僅在于各物料的配比及其攪拌速度有所不同，其中：

202.納米氧化鋁顆粒為1838.0g，羧甲基纖維素(cmc)為29.96g，丙烯酸系聚合物微粒為288.6g，純水為2591.6g，聚氧乙烯十二烷基醚為2.30g，巴斯夫分散劑(dispex aa4040即a40)為14.70g；

203.步驟3)～5)中的攪拌速度為2200r/min；

204.步驟6)～7)中的攪拌速度為320r/min。

205.案例11

206.本案例中，操作步驟與案例1基本相同，區(qū)別僅在于各物料的配比及其攪拌速度有所不同，其中：

207.納米氧化鋁顆粒為1838.0g，羧甲基纖維素(cmc)為29.96g，丙烯酸系聚合物微粒為288.6g，純水為3069.5g，聚氧乙烯十二烷基醚為2.30g，巴斯夫分散劑(dispex aa4040即a40)為14.70g；

208.步驟3)～5)中的攪拌速度為2100r/min，步驟6)～7)中的攪拌速度為350r/min。

209.案例12

210.本案例中，操作步驟1)～6)與案例1基本相同，區(qū)別僅在于由于制得的氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液未添加氫氧化鈉溶液，故未實施步驟7)。

211.效果實施例：

212.為更好地幫助理解本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案以及本發(fā)明實施例的具體操作過程所能夠獲得的技術(shù)效果，以下，再通過相關(guān)的檢測數(shù)據(jù)對此進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

213.本效果實施例所包括的檢測數(shù)據(jù)是以上述實施例2中各案例所制得的納米氧化鋁隔膜涂料為樣本所得到的檢測結(jié)果，包括如下技術(shù)指標(biāo)：

214.固含量、粘度、ph值、粒徑分布(d50及d90)、與pp鋰離子電池隔膜結(jié)合時的浸潤性和粘結(jié)性、以及涂料的穩(wěn)定性和納米氧化鋁顆粒的純度、金屬雜質(zhì)元素限量、粒徑分布(d10、d50、d90、d99)、比表面積，其中：

215.固含量采用廈門米德電子科技有限公司生產(chǎn)的快速鹵素水分測定儀ql-720a進(jìn)行測定，且其測定溫度設(shè)定為150℃、被測納米氧化鋁隔膜涂料的取樣量為2.000～3.000g；

216.粘度采用美國博力飛(brookfield)公司生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)粘度計進(jìn)行檢測，其中，旋轉(zhuǎn)粘度計的轉(zhuǎn)子為62

#

，轉(zhuǎn)速設(shè)定為30rpm，測試溫度設(shè)定為25

±

0.5℃；

217.ph值采用梅特勒-托利多集團(tuán)(mettler toledo)生產(chǎn)的ph計fe28進(jìn)行檢測；

218.納米氧化鋁顆粒的純度首先采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(icp-aes)測出所述納米氧化鋁顆?；蛩黾{米氧化鋁漿料中al元素的含量，再換算成al2o3的質(zhì)量百分含量；

219.納米氧化鋁顆粒的粒徑分布采用英國馬爾文儀器有限公司(malvern)生產(chǎn)的激光粒度儀malvern-ms 3000e+ev進(jìn)行檢測，其中，激光粒度儀的檢測參數(shù)設(shè)置為：折射率1.76、遮光度5～20％、吸光率0.1、泵速3000r/min，分散介質(zhì)為純水；

220.納米氧化鋁顆粒的比表面積采用比表面分析儀通過氮吸附法進(jìn)行測定，其中，脫氣時間為2小時，脫氣溫度為200℃；

221.納米氧化鋁顆粒的金屬雜質(zhì)元素限量采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行測定；

222.納米氧化鋁隔膜涂料與pp鋰離子電池隔膜結(jié)合時的浸潤性采用實際涂覆試驗并根據(jù)肉眼觀察和體感觀察結(jié)果進(jìn)行判定；

223.納米氧化鋁隔膜涂料與pp鋰離子電池隔膜結(jié)合時的粘結(jié)性采用揉搓觀察進(jìn)行測試；

224.納米氧化鋁隔膜涂料的穩(wěn)定性采用靜置觀察的方法進(jìn)行測試。

225.試驗結(jié)果如下述列表所示，其中：

226.表1所示為實施例2中各案例所制得的納米氧化鋁隔膜涂料各自的固含量、粘度及其ph值的檢測數(shù)據(jù)；

227.表2所示為實施例2中各案例所制得的納米氧化鋁隔膜涂料各自的納米氧化鋁顆粒純度、粒徑分布和比表面積的檢測數(shù)據(jù)；

228.表3所示為實施例2中各案例所制得的納米氧化鋁隔膜涂料各自的金屬雜質(zhì)元素的檢測數(shù)據(jù)；

229.表4所示為：

230.實施例2中各案例所制得的納米氧化鋁隔膜涂料分別在pe鋰離子電池隔膜和pp鋰離子電池隔膜和上涂覆時的浸潤性和粘結(jié)性的試驗結(jié)果和各自穩(wěn)定性的檢測結(jié)果、以及對市售用于鋰離子電池隔膜表面涂覆的現(xiàn)有納米氧化鋁隔膜涂料所進(jìn)行的對比試驗結(jié)果，其中：

231.對比樣品1

#

為蘇州捷力新能源材料有限公司的納米氧化鋁隔膜涂料(acz17050501)；

232.對比樣品2

#

為蘇州捷力新能源材料有限公司的納米氧化鋁隔膜涂料(acz17050901)。

233.表1

[0234][0235]

從表1中，可以看出：

[0236]

通過本發(fā)明實施例2中各案例所制得的納米氧化鋁隔膜涂料，其各自的固含量均在38％～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之內(nèi)、其各自的粘度均在100～300mpa.s之內(nèi)、其各自的粒徑分布d50均在0.4～0.8μm之間且d90均不大于2.5μm，案例1～11所制得的納米氧化鋁隔膜涂料各自的ph值均在8～9范圍之內(nèi)，案例12所制得的納米氧化鋁隔膜涂料未進(jìn)行ph調(diào)整，測得其ph值偏低，但依舊為弱堿性，符合規(guī)定要求，從而顯示出各納米氧化鋁隔膜涂料分別具有最適宜的弱堿性環(huán)境，不僅能夠保證納米氧化鋁隔膜涂料的穩(wěn)定性，且具有較好的粘度，使得納米氧化鋁隔膜涂料整體不僅能夠涂覆均勻，而且具有良好的涂覆施工性能，流平性好，不易出現(xiàn)流掛、起皺、縮邊等現(xiàn)象，從而能夠保證鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，提高鋰離子電池的綜合性能。

[0237]

表2

[0238][0239]

表3

[0240][0241]

從表2及表3中，可以看出：

[0242]

本發(fā)明實施例2中各案例所制得的納米氧化鋁隔膜涂料，其骨料納米氧化鋁顆粒具有高純度和較好的粒徑分布以及極高的比表面積，且各自的金屬雜質(zhì)元素都能夠控制在一個極低的限量范圍內(nèi)，因而能夠保證其各自都具有更好的絕緣、隔熱、阻燃、耐高溫和自關(guān)斷等特性，并與鋰離子電池隔膜能夠具有更好的粘浸潤性和粘結(jié)性，產(chǎn)品更加穩(wěn)定，易于涂覆，能夠保證鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，提高鋰離子電池的綜合性能。

[0243]

表4

[0244][0245]

從表4中，可以看出：

[0246]

本發(fā)明實施例2中各案例所提供的納米氧化鋁隔膜涂料，與現(xiàn)有pe鋰離子電池隔膜和pp鋰離子電池隔膜都具有良好的浸潤性和粘結(jié)性，且分別表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，易于

涂覆、不易掉粉，產(chǎn)品更加穩(wěn)定，能夠保證鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，提高鋰離子電池的綜合性能。

[0247]

此外：

[0248]

圖1顯示了市售蘇州捷力新能源材料有限公司生產(chǎn)的鋰離子電池隔膜表面涂料(acz17050501)在pp鋰離子電池隔膜上的涂覆效果；

[0249]

圖2顯示了本發(fā)明實施例2中其案例1所提供的納米氧化鋁隔膜涂料在pp鋰離子電池隔膜上的涂覆效果；

[0250]

圖3顯示了采用市售蘇州捷力新能源材料有限公司生產(chǎn)的鋰離子電池隔膜表面涂料(acz17050501)涂覆后的pp鋰離子電池隔膜的揉搓結(jié)果；

[0251]

圖4顯示了采用本發(fā)明實施例2中其案例1所提供的納米氧化鋁隔膜涂料涂覆后的pp鋰離子電池隔膜的揉搓結(jié)果。

[0252]

從上述附圖中，可以看出：

[0253]

本發(fā)明實施例2中其案例1所提供的納米氧化鋁隔膜涂料無論在涂覆效果還是揉搓結(jié)果上，都明顯優(yōu)于現(xiàn)有市售鋰離子電池隔膜表面涂料。

[0254]

綜上所述，可以看出：

[0255]

首先，本發(fā)明實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料其組方新穎獨特、配比簡單合理、具有較高的性價比，且固含量高、具有適宜的粘度和酸堿性，以及較佳的涂覆施工性能和產(chǎn)品的穩(wěn)定性；

[0256]

其次，本發(fā)明實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料，其納米氧化鋁顆粒具有高純度和較好的粒徑分布和極大的比表面積，能夠保證其具有良好的絕緣、隔熱、阻燃、耐高溫和自關(guān)斷等特性；

[0257]

再次，本實施例提供的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，新穎、獨特并且完整，整個制備方法根據(jù)各物料的特性進(jìn)行設(shè)計，配方簡單合理、工藝穩(wěn)定、簡單可靠且能夠收到令人滿意的獨特效果，生產(chǎn)過程中不會對環(huán)境造成污染，產(chǎn)品性能優(yōu)良，能夠保證鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，提高鋰離子電池的綜合性能。

[0258]

在上述說明書的描述過程中：

[0259]

術(shù)語“本實施例”、“本發(fā)明實施例”、“如

……

所示”、“進(jìn)一步的”等的描述，意指該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中，在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不是必須針對相同的實施例或示例，而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點等可以在任意一個或者多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合或組合，此外，在不產(chǎn)生矛盾的前提下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合或組合。

[0260]

最后應(yīng)說明的是：

[0261]

以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非是對其的限制，盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本說明書內(nèi)容所做出的非本質(zhì)改進(jìn)和調(diào)整或者替換，均屬本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。技術(shù)特征：

1.一種納米氧化鋁隔膜涂料，用于鋰離子電池隔膜表面的涂覆，其特征在于，包括：納米氧化鋁顆粒、丙烯酸系聚合物微粒、羧甲基纖維素、聚氧乙烯十二烷基醚和純水，其中：所述納米氧化鋁隔膜涂料其固含量介于38～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之間、其粘度介于100～300mpa.s之間、其ph值為8～9；且所述納米氧化鋁隔膜涂料其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為：d50介于0.4～0.8μm之間，d90不大于2.5μm。2.如權(quán)利要求1所述的納米氧化鋁隔膜涂料，其特征在于：所述納米氧化鋁顆粒其純度≥99％(質(zhì)量百分比)、其比表面積為6.5～10.m2/g；且所述納米氧化鋁顆粒其粒徑分布還滿足d10不小于0.2μm、d99不大于4.0μm的粒徑分布條件；所述納米氧化鋁顆粒其金屬雜質(zhì)元素限量(采用icp方法測試)滿足下述雜質(zhì)限量條件a)～f)中的全部，其中：所述雜質(zhì)限量條件為：a)ca不超過750ppm，b)fe不超過50ppm，c)mg不超過150ppm，d)co不超過10ppm，e)ni不超過10ppm，f)zn不超過10ppm。3.如權(quán)利要求1或2所述的納米氧化鋁隔膜涂料，其特征在于：還包括分散劑。4.如權(quán)利要求3所述的納米氧化鋁隔膜涂料，其特征在于：所述納米氧化鋁顆粒與所述丙烯酸系聚合物微粒、所述羧甲基纖維素、所述聚氧乙烯十二烷基醚、所述分散劑和所述純水之間滿足如下質(zhì)量比例關(guān)系：納米氧化鋁顆?！帽┧嵯稻酆衔镂⒘！敏燃谆w維素∶聚氧乙烯十二烷基醚∶分散劑∶純水＝100∶10～20∶1.0～2.0∶0.10～0.15∶0.5～1.0∶141～167。5.如權(quán)利要求4所述的納米氧化鋁隔膜涂料，其特征在于：所述丙烯酸系聚合物微粒為聚苯乙烯、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸丁酯的混合物，且所述丙烯酸系聚合物微粒其平均粒徑為380nm。6.如權(quán)利要求5所述的納米氧化鋁隔膜涂料，其特征在于：所述丙烯酸系聚合物微粒為日本瑞翁丙烯酸系聚合物(zeon bm-900b)，所述分散劑為巴斯夫分散劑(dispexaa4040)。7.一種納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將納米氧化鋁顆粒與純水混合后研磨成為納米氧化鋁漿料；將羧甲基纖維素與純水?dāng)嚢杌旌虾笾瞥婶燃谆w維素漿料；將所述納米氧化鋁漿料與所述羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合并攪拌制成氧化鋁纖維素混合液；或?qū)⑺黾{米氧化鋁漿料與所述羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合并加入分散劑后攪拌制成氧化鋁纖維素混合液；在所述氧化鋁纖維素混合液中加入丙烯酸系聚合物微粒并攪拌混合制成氧化鋁纖維素聚合物混合液；在所述氧化鋁纖維素聚合物混合液中加入聚氧乙烯十二烷基醚并攪拌混合制成氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液；

在所述氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液中通過加入無機(jī)堿性溶液并攪拌將其ph值調(diào)整至弱堿性，即得所述納米氧化鋁隔膜涂料。8.如權(quán)利要求7所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，其特征在于：所述的納米氧化鋁隔膜涂料其固含量介于38％～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之間、其粘度介于100～300mpa.s之間、其ph值為8～9，其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d50介于0.4～0.8μm之間且d90不大于2.5μm或其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d10不小于0.2μm、d50介于0.4～0.8μm之間、d90不大于2.5μm、d99不大于4.0μm；或所述的納米氧化鋁隔膜涂料其固含量介于38％～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))之間、其粘度介于100～300mpa.s之間、其ph值為8～9，其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d50介于0.4～0.8μm之間且d90不大于2.5μm或其納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為d10不小于0.2μm、d50介于0.4～0.8μm之間、d90不大于2.5μm、d99不大于4.0μm，且其所述納米氧化鋁顆粒其純度≥99％(質(zhì)量百分比)、所述納米氧化鋁顆粒其比表面積為6.5～10.m2/g，其金屬雜質(zhì)元素限量(采用icp方法測試)滿足下述雜質(zhì)限量條件a)～f)中的全部，其中，所述雜質(zhì)限量條件為：a)ca不超過750ppm，b)fe不超過50ppm，c)mg不超過150ppm，d)co不超過10ppm，e)ni不超過10ppm，f)zn不超過10ppm。9.如權(quán)利要求7所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，其特征在于：所述的納米氧化鋁隔膜涂料其所述納米氧化鋁顆粒與所述丙烯酸系聚合物微粒、所述羧甲基纖維素、所述聚氧乙烯十二烷基醚、所述分散劑和所述純水之間滿足如下質(zhì)量比例關(guān)系：納米氧化鋁顆?！帽┧嵯稻酆衔镂⒘！敏燃谆w維素∶聚氧乙烯十二烷基醚∶分散劑∶純水＝100∶10～20∶1.0～2.0∶0.10～0.15∶0.5～1.0∶141～167；且所述丙烯酸系聚合物微粒為聚苯乙烯、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸丁酯的混合物，所述丙烯酸系聚合物微粒其平均粒徑為380nm，其規(guī)格型號為日本瑞翁丙烯酸系聚合物zeon bm-900b；所述分散劑為巴斯夫分散劑(dispexaa4040)。10.如權(quán)利要求7所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，其特征在于，還包括：對所述納米氧化鋁顆粒和/或所述納米氧化鋁漿料進(jìn)行氧化鋁純度、氧化鋁顆粒比表面積、氧化鋁顆粒粒徑分布及金屬雜質(zhì)元素限量的檢測步驟。11.如權(quán)利要求10所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，其特征在于：所述氧化鋁純度的檢測包括采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(icp-aes)首先測出所述納米氧化鋁顆?；蛩黾{米氧化鋁漿料中al元素的含量，再換算成al2o3的質(zhì)量百分含量；所述氧化鋁顆粒比表面積的檢測包括采用比表面分析儀通過氮吸附法進(jìn)行測定，其中，脫氣時間為2小時，脫氣溫度為200℃；所述氧化鋁顆粒粒徑分布的檢測采用激光粒度儀進(jìn)行，其中，激光粒度儀的參數(shù)設(shè)置為：折射率1.76、遮光度5～20％、吸光率0.1、泵速3000r/min，分散介質(zhì)為純水；所述金屬雜質(zhì)元素限量采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行測定。12.如權(quán)利要求7所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，其特征在于，還包括：對所述納米氧化鋁漿料進(jìn)行固含量、粘度和ph值的檢測步驟。

13.如權(quán)利要求12所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，其特征在于：所述固含量的檢測采用快速鹵素水分測定儀進(jìn)行測定，其中，測定溫度設(shè)定為150℃，被測納米氧化鋁隔膜涂料的取樣量為2.000～3.000g；所述粘度采用旋轉(zhuǎn)粘度計進(jìn)行檢測，其中，旋轉(zhuǎn)粘度計的轉(zhuǎn)子為62

#

，轉(zhuǎn)速設(shè)定為30rpm，測試溫度設(shè)定為25

±

0.5℃；所述ph值采用ph計進(jìn)行測定。14.如權(quán)利要求7所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，其特征在于：所述將納米氧化鋁顆粒與純水混合后研磨成為納米氧化鋁漿料的步驟中，其研磨操作采用球磨機(jī)進(jìn)行，其中，所述球磨機(jī)其球磨珠材質(zhì)為zro2、球磨珠直徑為0.65～1.5mm，球磨珠填充率為所述球磨機(jī)其容積占比的85％；所述將羧甲基纖維素與純水混合后用攪拌制成羧甲基纖維素漿料、所述將所述納米氧化鋁漿料與所述羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合攪拌制成氧化鋁纖維素混合液或?qū)⑺黾{米氧化鋁漿料與所述羧甲基纖維素漿料進(jìn)行混合并加入分散劑后攪拌制成氧化鋁纖維素混合液、以及所述在所述氧化鋁纖維素混合液中加入丙烯酸系聚合物微粒并攪拌混合制得氧化鋁纖維素聚合物混合液的步驟中，其攪拌速度分別為2000～2500r/min；所述在所述氧化鋁纖維素聚合物混合液加入聚氧乙烯十二烷基醚并攪拌混合制得氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液、以及所述氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液通過加入無機(jī)堿性溶液并攪拌將其ph值調(diào)整至弱堿性的步驟中，其攪拌速度分別為300～500r/min。15.如權(quán)利要求7所述的納米氧化鋁隔膜涂料的制備方法，其特征在于：所述無機(jī)堿性溶液為濃度3mol/l的naoh溶液。

技術(shù)總結(jié)

一種納米氧化鋁隔膜涂料及其制備方法，其中，納米氧化鋁隔膜涂料包括納米氧化鋁顆粒、丙烯酸系聚合物微粒、羧甲基纖維素、聚氧乙烯十二烷基醚和純水，固含量為38～42％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))、粘度為100～300mPa.s、pH值為8～9，納米氧化鋁顆粒的粒徑分布為D50介于0.4～0.8μm之間且D90不大于2.5μm；制備方法包括納米氧化鋁漿料和羧甲基纖維素漿料的制備以及氧化鋁纖維素混合液、氧化鋁纖維素聚合物混合液、氧化鋁纖維素聚合物烷基醚混合液的制備和pH值的調(diào)整等步驟。本發(fā)明組方新穎、配比合理、具有較佳的涂覆施工性能和產(chǎn)品穩(wěn)定性能，制備方法獨特，能夠保證鋰離子電池隔膜的品質(zhì)，提高鋰離子電池的綜合性能。鋰離子電池的綜合性能。鋰離子電池的綜合性能。

技術(shù)研發(fā)人員：趙麗萍 何金波 彭誠 徐寬

受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海凱矜新材料科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.02.21

技術(shù)公布日：2022/5/17