本发明涉及锂离子电池制备领域，特别是涉及一种低水分锂离子电池隔膜。
背景技术：
锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
目前，我们在现代化社会使用的锂离子电池隔膜一般为聚乙烯或者聚丙烯隔膜，这样的的隔膜有较好的抗酸碱性，较高的拉伸强度、孔隙率等性能。但我们在电池的制作过程中，由于我们的基膜本身是不吸水的，但是基膜性能无法达到涂布膜的良好性能，比如耐热性、抗击穿性等，所以越来越多的电池企业将目光投向于涂布膜上面。涂布隔膜也是一种多孔性的塑料薄膜，其吸水性也是很大，故而普通涂布隔膜水分值比较大，客户需要进行烘烤后才能使用，以减少对电池性能的影响，这样客户在隔膜烘烤上会耗费很大的成本。锂离子电池内部是一个较为复杂的化学体系，这些化学系统的反应过程及结果都与水分密切相关。涂布膜水分过大，导致电池中的水分存在超标现象，使得锂离子电池的电化学特性发生变化，从而影响锂离子电池内阻的一致性。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于制备锂离子电池隔膜涂层的浆料，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于制备锂离子电池隔膜涂层的浆料，按重量汾计，包括如下组分：
在本申请一些实施方式中，所述填充物选自纳米氧化铝、勃姆石中的一种或多种的组合。本申请所提供的浆料中，填充物主要可以用于增加涂层厚度，并且改善基材热收缩性能。
在本申请一些实施方式中，填充物的d50(中位粒径)为0.9-1.1μm，所述纳米氧化铝为α-al2o3，所述勃姆石为γ-alooh(水合氧化铝)。
在本申请一些实施方式中，所述粘结剂选自水性丙烯酸树脂溶液，优选为水性丙烯酸树脂水溶液，水性丙烯酸树脂水溶液的粘度为10～50mpa·s，ph值为6.5～8.5。所述水性丙烯酸树脂溶液中，固含量为44-46wt％，丙烯酸树脂的数均分子量为20-50万。本申请所提供的浆料中，粘结剂主要可以用于使得填充物与基材进行粘合/粘附。
本申请中，所述水性丙烯酸树脂溶液为低吸水性水性丙烯酸树脂溶液，所述低吸水性丙烯酸树脂溶液的涂布膜水分值通常不大于800ppm，优选不大于500ppm，所述丙烯酸树脂溶液的吸水性的测量方法如下：
a)称取0.15kg的分散剂(型号：sn5040，供应商：广州市汇翔化工有限公司)加入到15kg的纯水中搅拌至完全分散均匀为分散液，取0.12kg增稠剂(型号:cmc1220，供应商：苏州佛赛新材料有限公司)加到分散液中，搅拌均匀后，再取10kg纳米氧化铝粉末(填充物d50＝0.95μm)加到溶液中，配成浆液a，将浆液a进行高速分散，冷却至常温后，水性丙烯酸树脂水溶液加到分散后的浆液中，进行充分的搅拌；
b)取16μm厚度的基膜，采用微凹版辊涂布方式将低水分浆料涂覆在聚乙烯基膜(供应商：三井化学株式会社)的单侧，以涂层4μm为准，将涂覆产品在干燥间内静置2h(干燥间露点-45℃)，对涂覆产品取样测试(取样重量130±5mg)，用卡尔费休水分测定仪进行测试(测试条件：150℃*5min)。
在本申请一些实施方式中，所述分散剂选自高分子嵌段共聚物溶液，优选为聚丙烯酸铵盐溶液(阳离子型)，所述聚丙烯酸铵盐溶液中粒子径90％在2μm以下，固含量为41-43wt％，粘度为300～450mpa·s，ph值为7.5～8.0，所述高分子嵌段共聚物的溶液通常为透明溶液。本申请所提供的浆料中，所述分散剂主要是用于是增加各组分在水中的分散均匀性。
在本申请一些实施方式中，所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠类颗粒，所述羧甲基纤维素钠类颗粒优选为羧甲基纤维素钠(cmc)，颗粒活性物含量(干重)≥99.5wt％，钠含量6.5～9.5wt％，取代度0.85～0.95，粒径大小为150～200nm。所述羧甲基纤维素钠属阴离子型纤维素醚类，通常易溶于冷水或热水，可以形成胶状，其所形成的溶液为中性或微碱性。本申请所提供的浆料中，所述增稠剂主要是用于是增加浆料粘度，使得各组分能均匀稳定分布。
在本申请一些实施方式中，所述溶剂选自纯水。本申请所提供的浆料中，所述溶剂主要用于提供使得各组分在水中均匀分散的环境。
在本申请一些实施方式中，所述浆料的固含量为38-42wt％。
本申请第二方面提供所述用于制备锂离子电池隔膜涂层的浆料的制备方法，所述制备方法包括：按配方将各组分混合，即得所述浆料。
在本申请一些实施方式中，所述制备方法包括：将分散剂与溶剂均匀混合，再将增稠剂、填充物均匀分散于溶液中，将所得溶液与粘结剂均匀混合，即得所述浆料。
本申请第三方面提供一种锂离子电池隔膜涂层，由所述用于制备锂离子电池隔膜涂层的浆料制备获得，包括：将浆料涂布、烘干即得所述涂层。
在本申请一些实施方式中，将涂料涂布于基膜的一侧或者两侧。
在本申请一些实施方式中，所述基膜采用聚乙烯基材，所述聚乙烯基材(pe)平均分子量130万-150万g/mol。
在本申请一些实施方式中，所述烘干温度为90-95℃。
本申请第四方面提供一种锂离子电池隔膜，包括基膜，所述基膜上设有所述锂离子电池隔膜涂层。
在本申请一些实施方式中，基膜厚度的厚度为15-17μm，单侧涂层的厚度为4-6μm。
在本申请一些实施方式中，所述基膜的一面或者两侧设有所述锂离子电池隔膜涂层。
在本申请一些实施方式中，所述基膜采用聚乙烯基材。
本申请所提供的用于制备锂离子电池隔膜涂层的浆料及其制备获得的锂离子电池隔膜中，采用了低吸水的水性丙烯酸树脂溶液，与普通的水性丙烯酸树脂溶液相比，是对涂覆锂离子电池隔膜水分有一定影响。但本申请发明人还发现，其对制备获得的锂离子电池隔膜中的影响取决于配方中各组分的一个最佳的配比参数。本申请发明人发现，在配方中，分散剂含量上升，分散效果会增加，但是涂覆产品的水分不会起到降低的作用，反而使得水分值会大大增多，但是分散剂含量过少，又起不到良好的分散效果，出现浆料不稳定，各组分分布不均匀等现象。本申请发明人还发现，增稠剂量过多过少都存在一定的问题，量过多会使得浆料的粘度增大，流动性变差，涂布效果变差，量过少，则浆料中的陶瓷粉料(陶瓷浆料中的填充物，即纳米氧化铝、勃姆石等)出现沉淀/分层现象，导致涂覆产品性能不稳定，进而造成电池内阻差异较大。本申请发明人还发现，粘结剂在浆料中的占比也比较大，粘结剂量过多过少也会影响涂覆产品的理化性能，量过大会使得涂覆产品透气值增加过大，量过小会使得陶瓷颗粒与基材的粘附性能变差，出现掉粉或者脱皮现象。所以做到较低水分涂覆产品，并不是只要降低溶剂或者降低含水分的成分的重量份数就可以，需要各助剂配合使用，粘结剂、分散剂、增稠剂以最佳的配比参数，使得涂覆产品水分达到最低值。
如上所述，本发明所提供的用于制备锂离子电池隔膜涂层的浆料及其制备获得的涂层具有低水分的特点，从而可以极大的为客户节约烘烤成本，并且也会进一步提升电池性能，保持较高的一致性、稳定性，以满足客户所需。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
a)称取0.15kg的分散剂(型号：sn5040，供应商：广州市汇翔化工有限公司)加入到15kg的纯水中搅拌至完全分散均匀为分散液，取0.12kg增稠剂(型号:cmc1220，供应商：苏州佛赛新材料有限公司)加到分散液中，搅拌均匀后，再取10kg纳米氧化铝粉末(填充物d50＝0.95μm)加到溶液中，配成浆液a，将浆液a进行高速分散，冷却至常温后，(称取1.33kg)低吸水性分子量为20-50万、固含量为44-46％的水性丙烯酸树脂水溶液(型号：bm-930b，供应商：日本zeon株式会社)加到分散后的浆液中，进行充分的搅拌，搅拌均匀之后，这样低水分浆料便制备完成；
b)取16μm厚度的基膜，采用微凹版辊涂布方式将低水分浆料涂覆在聚乙烯基膜(供应商：三井化学株式会社，下同)的单侧，涂布速度为55m/min，进入烘箱，采用五级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为90℃，92℃，95℃，92℃，90℃，干燥之后，在重复以上步骤，涂布另一面，即可得到低水分双面涂覆的锂离子电池隔膜，所述的所述涂覆的锂离子电池隔膜的厚度为16μm，两侧的涂层厚度均为5μm，总厚度为10μm。
实施例2
a)称取0.15kg的分散剂(型号：sn5040，供应商：广州市汇翔化工有限公司)加入到15kg的纯水中搅拌至完全分散均匀为分散液，取0.12kg增稠剂(型号:cmc1220，供应商：苏州佛赛新材料有限公司)加到分散液中，搅拌均匀后，再取10kg纳米氧化铝粉末(填充物d50＝0.95μm)加到溶液中，配成浆液a，将浆液a进行高速分散，冷却至常温后，(称取1.33kg)低吸水性分子量为1-50万、固含量为44-46％的水性丙烯酸树脂水溶液(型号：bm-930b，供应商：日本zeon株式会社)加到分散后的浆液中，进行充分的搅拌，搅拌均匀之后，这样低水分浆料便制备完成；
b)取16μm厚度的基膜，采用微凹版辊涂布方式将低水分浆料涂覆在聚乙烯基膜的单侧，涂布速度为75m/min，进入烘箱，采用五级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为90℃，92℃，95℃，92℃，90℃，干燥之后，在重复以上步骤，涂布另一面，即可得到低水分双面涂覆的锂离子电池隔膜，所述的所述涂覆的锂离子电池隔膜的厚度为16μm，两侧的涂层厚度均为5μm，总厚度为10μm。
实施例3
a)称取0.15kg的分散剂(型号：sn5040，供应商：广州市汇翔化工有限公司)加入到15kg的纯水中搅拌至完全分散均匀为分散液，取0.12kg增稠剂(型号:cmc1220，供应商：苏州佛赛新材料有限公司)加到分散液中，搅拌均匀后，再取10kg纳米氧化铝粉末(填充物d50＝0.95μm)加到溶液中，配成浆液a，将浆液a进行高速分散，冷却至常温后，(称取1.33kg)低吸水性分子量为1-50万、固含量为44-46％的水性丙烯酸树脂水溶液(型号：bm-930b，供应商：日本zeon株式会社)加到分散后的浆液中，进行充分的搅拌，搅拌均匀之后，这样低水分浆料便制备完成；
b)取16μm厚度的基膜，采用微凹版辊涂布方式将低水分浆料涂覆在聚乙烯基膜的单侧，涂布速度为95m/min，进入烘箱，采用五级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为90℃，92℃，95℃，92℃，90℃，干燥之后，在重复以上步骤，涂布另一面，即可得到低水分双面涂覆的锂离子电池隔膜，所述的所述涂覆的锂离子电池隔膜的厚度为16μm，两侧的涂层厚度均为5μm，总厚度为10μm。
对比例1
a)称取0.15kg的分散剂(型号：sn5040，供应商：广州市汇翔化工有限公司)加入到15kg的纯水中搅拌至完全分散均匀为分散液，取0.12kg增稠剂(型号:cmc1220，供应商：苏州佛赛新材料有限公司)加到分散液中，搅拌均匀后，再取10kg纳米氧化铝粉末(填充物d50＝0.95μm)加到溶液中，配成浆液a，将浆液a进行高速分散，冷却至常温后，(称取1.33kg)取普通的分子量为1-50万、固含量为44-46％的水性丙烯酸树脂溶液(型号：bm-900b供应商：日本zeon株式会社)加到分散后的浆液中，进行充分的搅拌，搅拌均匀之后，这样低水分浆料便制备完成；
b)取16μm厚度的基膜，采用微凹版辊涂布方式将低水分浆料涂覆在聚乙烯基膜的单侧，涂布速度为75m/min,进入烘箱，采用五级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为90℃，92℃，95℃，92℃，90℃，干燥之后，在重复以上步骤，涂布另一面，即可得到低水分双面涂覆的锂离子电池隔膜，所述的所述涂覆的锂离子电池隔膜的厚度为16μm，两侧的涂层厚度均为5μm，总厚度为10μm。
对比例2
a)称取0.15kg的分散剂(型号：sn5040，供应商：广州市汇翔化工有限公司)加入到11.82kg的纯水中搅拌至完全分散均匀为分散液，取10kg纳米氧化铝粉末(填充物d50＝0.95μm)加到溶液中，配成浆液a，将浆液a进行高速分散，冷却至常温后。取0.12kg增稠剂(型号:cmc1220，供应商：苏州佛赛新材料有限公司)加入到3.6kg纯水中，搅拌至完全均匀后，加入到浆液a中，搅拌均匀后得到浆液b，称取1.33kg低吸水性分子量为1-50万、固含量为44-46％的水性丙烯酸树脂水溶液(型号：bm-930b，供应商：日本zeon株式会社)加到浆液b中，进行充分的搅拌，搅拌均匀之后，这样低水分浆料便制备完成；
b)取16μm厚度的基膜，采用微凹版辊涂布方式将低水分浆料涂覆在聚乙烯基膜的单侧，涂布速度为55m/min,进入烘箱，采用五级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为90℃，92℃，95℃，92℃，90℃，干燥之后，在重复以上步骤，涂布另一面，即可得到低水分双面涂覆的锂离子电池隔膜，所述的所述涂覆的锂离子电池隔膜的厚度为16μm，两侧的涂层厚度均为5μm，总厚度为10μm。
对比例3
a)称取0.15kg的分散剂(型号：sn5040，供应商：广州市汇翔化工有限公司)加入到11.82kg的纯水中搅拌至完全分散均匀为分散液，取10kg纳米氧化铝粉末(填充物d50＝0.95μm)加到溶液中，配成浆液a，将浆液a进行高速分散，冷却至常温后。取0.12kg增稠剂(型号:cmc1220，供应商：苏州佛赛新材料有限公司)加入到3.6kg纯水中，搅拌至完全均匀后，加入到浆液a中，搅拌均匀后得到浆液b，称取1.33kg普通的分子量为1-50万、固含量为44-46％的水性丙烯酸树脂溶液(型号：bm-900b供应商：日本zeon株式会社)加到浆液b中，进行充分的搅拌，搅拌均匀之后，这样成品浆料便制备完成；
b)取16μm厚度的基膜，采用微凹版辊涂布方式将成品浆料涂覆在聚乙烯基膜的单侧，涂布速度为55m/min,进入烘箱，采用五级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为90℃，92℃，95℃，92℃，90℃，干燥之后，在重复以上步骤，涂布另一面，即可得到低水分双面涂覆的锂离子电池隔膜，所述的所述涂覆的锂离子电池隔膜的厚度为16μm，两侧的涂层厚度均为5μm，总厚度为10μm。
对以上本发明的实施例和对比例涂覆的锂离子电池隔离膜性能进行测试，数据见下表1：
表1
从上表中的数据可以看出，本发明的实施例在与对比例对比，透气性和单位涂层面密度都比较接近，但在涂布膜水分值方面，远远地改善了以前使用普通的水性丙烯酸树脂溶液涂布膜性能，使其更加符合我们日常的生产应用，满足客户需求。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。