本發(fā)明屬于鋰離子電池隔膜，具體地，涉及陶瓷涂層、涂覆輥及其制備方法。更具體地，涉及一種鋰離子電池和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能需求暴增，2022年動(dòng)力電池出貨量480gwh，同比增長(zhǎng)超1倍；儲(chǔ)能電池出貨量130gwh，同比增長(zhǎng)1.7倍。動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池分別在循環(huán)2000次和5000次(折合5-10年和10年以上)后衰減，退出使用，報(bào)廢的電芯給環(huán)境帶來(lái)壓力，同時(shí)動(dòng)力電芯對(duì)倍率性能要求較高，因此高倍率、高循環(huán)壽命對(duì)動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池至關(guān)重要。電芯中主材包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液，其中隔膜雖不參與電化學(xué)反應(yīng)，但是對(duì)于循環(huán)、倍率、安全等性能起著至關(guān)重要的作用。然而，目前隔膜的理化性能較差，基于隔膜所制備的鋰離子電池的倍率性能和循環(huán)性能較低。

2、因此，亟需提高隔膜的理化性能，以提高鋰離子電池的倍率性能和循環(huán)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在本申請(qǐng)的第一個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N陶瓷涂層。根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，所述陶瓷涂層包括數(shù)個(gè)均勻排列的陶瓷圓柱，所述陶瓷圓柱包括陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒的d50直徑為0.3-1μm。根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的陶瓷涂層，能夠提升隔膜的理化性能以及鋰離子電池的倍率性能和循環(huán)性能。

2、在一些實(shí)施例中，所述陶瓷涂層的厚度為1.5μm-4μm。

3、在一些實(shí)施例中，所述陶瓷圓柱的直徑為10μm-100μm。

4、在一些實(shí)施例中，所述陶瓷圓柱的高度為1μm-4μm。

5、在一些實(shí)施例中，所述陶瓷圓柱的直徑為10μm-50μm。

6、在一些實(shí)施例中，所述陶瓷圓柱之間緊密連接。

7、在一些實(shí)施例中，所述陶瓷顆粒包括氧化鋁、勃姆石、氧化鈣、二氧化硅、二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鎂、氧化鋅和氧化鋇中的至少之一。

8、在本申請(qǐng)的第二個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N用來(lái)涂覆本申請(qǐng)第一方面所述的陶瓷涂層的涂覆輥。根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，所述涂覆輥的表面設(shè)置有數(shù)個(gè)內(nèi)凹型的微鋼結(jié)構(gòu)。根據(jù)本申請(qǐng)的涂覆輥，能夠涂覆形成布滿均勻間隙的陶瓷涂層。

9、在一些實(shí)施例中，所述微鋼結(jié)構(gòu)為正三棱柱。

10、在一些實(shí)施例中，所述正三棱柱的底面為等邊三角形，所述等邊三角形的底邊長(zhǎng)為5μm-50μm，所述正三棱柱的高為1μm-4μm。

11、在本申請(qǐng)的第三個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N制備本申請(qǐng)第一方面所述的陶瓷涂層的方法。根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，所述方法利用本申請(qǐng)的第二個(gè)方面所述的涂覆輥將陶瓷漿料涂覆在基膜的一側(cè)，以便在所述基膜的一側(cè)形成所述陶瓷涂層。根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的方法制備的陶瓷涂層，能夠提升隔膜的理化性能以及鋰離子電池的倍率性能和循環(huán)性能。

12、在一些實(shí)施例中，所述陶瓷漿料包括：陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒的d50直徑為0.3μm-1μm。根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的陶瓷漿料，能夠涂覆形成具有均勻間隙的陶瓷涂層。

13、在一些實(shí)施例中，所述陶瓷漿料進(jìn)一步包括溶劑、粘結(jié)劑和添加劑中的至少之一。

14、在一些實(shí)施例中，所述陶瓷顆粒包括氧化鋁、勃姆石、氧化鈣、二氧化硅、二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鎂、氧化鋅和氧化鋇中的至少之一。

15、在一些實(shí)施例中，所述溶劑包括水性溶劑和油性溶劑中的至少之一。

16、在一些實(shí)施例中，所述粘結(jié)劑包括聚偏氟乙烯、聚烯醇和羚甲基纖維素中的至少之一。

17、在一些實(shí)施例中，所述添加劑包括表面活性劑和導(dǎo)電劑。

18、在一些實(shí)施例中，所述陶瓷顆粒、所述粘結(jié)劑和所述添加劑的質(zhì)量比為(25～40)：(1～5)：(2～6)。

19、在一些實(shí)施例中，所述水性溶劑包括離子水和乙醇中的至少之一。

20、在一些實(shí)施例中，所述油性溶劑包括丙酮、n-甲基此咯烷、乙酸乙酷和二甲基甲酷胺中的至少之一。

21、在一些實(shí)施例中，所述表面活性劑為氟碳表面活性劑。

22、在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑。

23、在本申請(qǐng)的第四個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N電池隔膜。根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，所述電池隔膜包括：基膜和本申請(qǐng)第一個(gè)方面所述的陶瓷涂層，所述陶瓷涂層設(shè)置于所述基膜的至少一側(cè)。根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的電池隔膜，能夠大幅提升鋰離子電池的倍率性能和循環(huán)性能。

24、在本申請(qǐng)的第五個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N鋰離子電池。根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，所述鋰離子電池包括本申請(qǐng)第四個(gè)方面所述的電池隔膜。根據(jù)本申請(qǐng)的鋰離子電池，倍率性能和循環(huán)性能大幅提升。

25、在本申請(qǐng)的第六個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N電子設(shè)備。根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，所述電子設(shè)備包括本申請(qǐng)的第五個(gè)方面所述的鋰離子電池。

26、本申請(qǐng)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種陶瓷涂層，其特征在于，包括數(shù)個(gè)均勻排列的陶瓷圓柱，所述陶瓷圓柱包括陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒的d50直徑為0.3μm-1μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷涂層，其特征在于，所述陶瓷涂層的厚度為1.5μm-4μm；

3.一種用來(lái)涂覆權(quán)利要求1或2所述的陶瓷涂層的涂覆輥，其特征在于，所述涂覆輥的表面設(shè)置有數(shù)個(gè)內(nèi)凹型的微鋼結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂覆輥，其特征在于，所述微鋼結(jié)構(gòu)為正三棱柱。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的涂覆輥，其特征在于，所述正三棱柱的底面為等邊三角形，所述等邊三角形的底邊長(zhǎng)為5μm-50μm，所述正三棱柱的高為1μm-4μm。

6.一種制備權(quán)利要求1或2所述的陶瓷涂層的方法，其特征在于，利用權(quán)利要求3～5任一項(xiàng)所述的涂覆輥將陶瓷漿料涂覆在基膜的一側(cè)，以便在所述基膜的一側(cè)形成所述陶瓷涂層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述陶瓷漿料包括：陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒的d50直徑為0.3μm-1μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述陶瓷漿料進(jìn)一步包括溶劑、粘結(jié)劑和添加劑中的至少之一；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述溶劑包括水性溶劑和油性溶劑中的至少之一；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述水性溶劑包括離子水和乙醇中的至少之一；

11.一種電池隔膜，其特征在于，包括：基膜和權(quán)利要求1或2所述的陶瓷涂層，所述陶瓷涂層設(shè)置于所述基膜的至少一側(cè)。

12.一種鋰離子電池，其特征在于，包括：權(quán)利要求11所述的電池隔膜。

13.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：權(quán)利要求12所述的鋰離子電池。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種陶瓷涂層。根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，所述陶瓷涂層包括數(shù)個(gè)均勻排列的陶瓷圓柱，所述陶瓷圓柱包括陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒的D50直徑為0.3?1μm。根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的陶瓷涂層，能夠提升隔膜的理化性能以及鋰離子電池的倍率性能和循環(huán)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：崔峻巍,宋冉冉,楊慧敏,劉鑫,劉貴娟,袁號(hào),李紀(jì)濤,李泯茜,黃榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京新能源汽車股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/24