一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜的制作方法

本發(fā)明涉及化學合成領域，尤其涉及一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜。

背景技術：

1、隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,對電池性能有重要影響。隨著各個領域?qū)Υ蠊β孰姵匦枨蟮牟粩嗵嵘?人們對電池的容量、安全性能也提出了更高的要求。這就要求隔膜要有更好的熱穩(wěn)定性、潤濕性和力學性能等。

2、目前廣泛使用的聚烯烴隔膜中,聚乙烯(pe)的自閉溫度為130-140℃、聚丙烯(pp)的為170℃左右，熱穩(wěn)定性較差。當隔膜在高溫下發(fā)生收縮或破裂時,會導致電池短路,引發(fā)火災或爆炸，且隔膜越薄，安全性越差。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，采用本發(fā)明方法進行電池隔膜的制備，制備的隔膜耐高溫性能好。

2、本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，所述隔膜的制備方法為：向勃姆石溶液中加入分散劑，攪拌均勻后加入粘合劑溶液，攪拌均勻后涂覆在聚合物隔膜上，干燥后得到所述表面涂覆改性隔膜。

4、無機復合改性是在原有的聚烯烴隔膜表面上涂覆一層無機陶瓷粒子，可以提高隔膜的電解液潤濕性、吸收率和機械強度等。此外，無機陶瓷材料具有良好的熱穩(wěn)定性，能防止隔膜在高溫下發(fā)生熱收縮或融化，提高了電池的安全系數(shù)。目前，超細氧化鋁是鋰電池隔膜改性中使用量最大的無機粉體，但其存在硬度高、能耗大、生產(chǎn)成本高等缺點。相比于高純氧化鋁，勃姆石具有以下優(yōu)勢：(1)硬度低，對機械設備的磨損小，降低異物帶入風險；(2)耐熱溫度高，與有機溶劑相容性好；(3)比重小，相同質(zhì)量的勃姆石比氧化鋁能夠多涂覆25％的面積；(4)涂覆平整度高，內(nèi)阻??；(5)生產(chǎn)能耗低，對環(huán)境友好。

5、進一步地，所述勃姆石的粒徑為0.3-0.7μm。

6、進一步地，所述勃姆石溶液溶劑為丙酮。

7、采用上述方案的有益效果是：涂覆在pe隔膜表面的小顆粒勃姆石排布比較致密，并且有部分勃姆石粒子進入pe基膜的孔隙中，從而起到更好的支撐作用，增強了隔膜的熱穩(wěn)定性。

8、進一步地，所述粘合劑為改性偏聚氟乙烯(pvdf)，其制備方法為：將改性劑溶于偏聚氟乙烯溶液中混合均勻。

9、進一步地，所述改性劑為乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(epet?a)。

10、進一步地，所述粘合劑溶液溶劑為n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)。

11、進一步地，所述勃姆石溶液與粘合劑溶液的質(zhì)量比為3:7-2:8。

12、采用上述方案的有益效果是：極性epeta與勃姆石具有更強的配位鍵合能力，可以使勃姆石粒子更均勻地分散，避免聚集。

13、進一步地，所述聚合物為聚乙烯。

14、改性隔膜還可以對電解液潤濕性提升，主要是因為pe隔膜表面是非極性的，缺乏極性基團，對極性電解液的潤濕性較差，而勃姆石含有大量的極性羥基基團，能夠改善與電解液的界面相容性，從而提高了隔膜的潤濕性。

15、與現(xiàn)有技術相比：本發(fā)明的有益效果是：

16、1、無機-有機復合隔膜既可以表現(xiàn)出聚合物隔膜的柔韌性又兼具了無機粒子優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和電解液親和性。

技術特征：

1.一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，其特征在于，所述隔膜的制備方法為：向勃姆石溶液中加入分散劑，攪拌均勻后加入粘合劑溶液，攪拌均勻后涂覆在聚合物隔膜上，干燥后得到所述表面涂覆改性隔膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，其特征在于：所述勃姆石的粒徑為0.3-0.7μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，其特征在于：所述勃姆石溶液溶劑為丙酮。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，其特征在于：所述粘合劑為改性偏聚氟乙烯，其制備方法為：將改性劑溶于偏聚氟乙烯溶液中混合均勻。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，其特征在于：所述改性劑為乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，其特征在于：所述粘合劑溶液溶劑為n-甲基-2-吡咯烷酮。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，其特征在于：所述勃姆石溶液與粘合劑溶液的質(zhì)量比為3:7-2:8。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，其特征在于：所述聚合物為聚乙烯。

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種含有勃姆石的耐高溫鋰電池用表面涂覆改性隔膜，所述隔膜的制備方法為：向勃姆石溶液中加入分散劑，攪拌均勻后加入粘合劑溶液，攪拌均勻后涂覆在聚合物隔膜上，干燥后得到所述表面涂覆改性隔膜，采用本發(fā)明方法進行電池隔膜的制備，制備的隔膜耐高溫性能好具有廣闊的應用前景。

技術研發(fā)人員：郭敬新,蔣學鑫
受保護的技術使用者：安徽壹石通新能源材料有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/31