[发明专利]一种环氧树脂改性陶瓷隔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，包括多孔基膜，及涂布在基膜上单层或双层的陶瓷层，其特征在于在陶瓷层至少一面涂布或浸润或喷涂上环氧树脂，所述单面的环氧树脂层的厚度为0.5nm～40nm。

2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，其特征在于所述环氧树脂配制成重量浓度为1％-10％。

3.根据权利要求1所述的一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，其特征在于所述多孔基膜包括聚烯烃类多孔聚合物、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷、聚乙烯醇或者上述聚合物衍生的共混、共聚体系中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，其特征在于所述的陶瓷颗粒的平均粒径为10-1000nm，优选50-500nm，陶瓷层厚度为0.1-10μm，优选为2-5μm。

5.根据权利要求1所述的一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，其特征在于所述环氧树脂是指在化学结构中，含有两个或者两个以上环氧基团的有机化合物，且通过环氧基团的开环反应，可形成热固性的高分子聚合物；所述环氧树脂的分子量用凝胶渗透色谱法测定重均分子量为100～5000。

6.根据权利要求1或2所述的一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，其特征在于所述的环氧树脂聚合单体分为能导入或者能生成环氧基团的化合物称为组分A和具有两个或两个以上活泼氢的化合物、预聚物或含有两个或两个以上不饱和双键的化合物、预聚物称为组分B。

7.根据权利要求6所述的一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，特征在于所述的组分A，组分B混合溶液按重量百分比计，含组分A0.1～40％、组分B0.1～40％、催化剂0.01～8％、固化剂0.01～5％、固化促进剂0.01～5％、表面活性剂0.01～5％，添加剂0～5％，余量为溶剂。

8.根据权利要求7所述的一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，其特征在于所述的催化剂包括碳酸钠、碳酸钾、吡啶、三乙胺、醋酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、季铵盐、季磷盐、胆碱的一种。

9.根据权利要求7所述的一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，其特征在于所述的固化剂包括多元胺，酸酐，酚醛，硫醇类加成聚合型固化剂，或催化型固化剂或其他显在型固化剂，或选择咪唑类类潜伏型固化剂。

10.根据权利要求7所述的一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，其特征在于所述的固化促进剂根据固化剂的亲核、亲电性进行选择，亲核固化剂匹配亲电固化促进剂，亲电固化剂匹配亲核固化促进剂。

11.根据权利要求7所述的一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，其特征在于所述的表面活性剂为硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、季铵化物、十六烷基磺酸钠、卵磷脂、氨基酸型、甜菜碱型、脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的至少一种。

12.一种环氧树脂改性陶瓷隔膜，包括多孔基膜，及涂布在基膜上单层或双层的陶瓷层，其特征在于在陶瓷层至少一面涂布或浸润或喷涂环氧树脂，所形成的隔膜孔隙率大于40％；所述的环氧树脂与陶瓷层复合，环氧树脂增加厚度小于40nm。

13.根据权利要求12述的锂电池隔膜，其特征在于在所述的多孔基膜单层或者双层表面涂覆陶瓷浆料，制备陶瓷隔膜，再将陶瓷隔膜浸渍在环氧树脂聚合单体的混合溶液中，原位聚合包覆环氧树脂；或在多孔基膜上涂覆陶瓷浆料制成陶瓷隔膜，再在陶瓷隔膜上涂覆配制好的环氧树脂溶液，再固化形成环氧改性陶瓷隔膜。

14.根据权利要求13所述的锂电池隔膜，其特征在于所述的环氧树脂配置质量分数为1-10％的环氧树脂溶液。

15.一种锂电池隔膜的制备方法，其特征在于：

环氧树脂聚合单体分为能导入或者能生成环氧基团的化合物称为组分A和具有两个或两个以上活泼氢的化合物、预聚物或含有两个或两个以上不饱和双键的化合物、预聚物称为组分B；

步骤1、合成环氧树脂：按质量百分比计，将组分A：1-40％、组分B：1-40％、碱性催化剂0.2-8％、溶剂10-95％的混合溶液在25-110℃下反应0.5-24h，分离洗涤烘干，得到环氧树脂；

步骤2、制备陶瓷隔膜：将陶瓷颗粒、粘结剂按一定比例混匀制成陶瓷浆料，并将制得的陶瓷浆料单面或双面涂覆于多孔基膜表面，烘干除去溶剂，即得到陶瓷隔膜；步骤3、配置质量分数为1-10％的环氧树脂溶液，加入0.01％-5％的固化剂，0.01-5％的固化促进剂，0～5％的添加剂；通过喷涂，浸泡或其它方式，使环氧树脂溶液浸润陶瓷隔膜，在25℃-110℃下烘干、固化0.5-24h。