一种高性能锂离子电池复合隔膜制作方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法,首先取水、聚四氟乙烯乳液和无机粘结剂混合，然后高速搅拌均匀得聚四氟乙烯分散液，其中，水、聚四氟乙烯乳液和粘结剂的体积比为1.5‑2.0：1.0‑2.0：0.15‑0.5；然后取适量聚四氟乙烯分散液，加入无机填充物粉末，混合搅拌0.2‑4h，得到涂层浆料；最后将涂层浆料均匀涂布在聚丙烯膜上，涂布完成的隔膜经过干燥箱干燥收卷即可。本发明专利技术具有生产成本低的优点，且制作的复合隔膜具有高强度、低收缩好的优点。

A Fabrication Method of Composite Separator for High Performance Lithium Ion Batteries

The invention discloses a manufacturing method for a high-performance composite membrane of lithium ion battery. Firstly, the mixture of water, PTFE emulsion and inorganic binder is mixed, and then the polytetrafluoroethylene dispersion is uniformly stirred at high speed. The volume ratio of water, PTFE emulsion and binder is 1.5 2.0:1.0 2.0:0.15 0.5, and then a proper amount of PTFE dispersion is added to inorganic. The filler powder was mixed and stirred for 0.2 4 h to obtain coating slurry. Finally, the coating slurry was evenly coated on the polypropylene film, and the coated diaphragm was dried and rolled in the drying box. The composite diaphragm has the advantages of low production cost, high strength and good shrinkage.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能锂离子电池复合隔膜制作方法
本专利技术涉及锂离子电池隔膜领域，具体是一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法。
技术介绍
与传统的湿法膜相比，干法隔膜得益于工序减少，隔膜的生产效率及合格率高，因此有天然的成本优势，但是干法隔膜做薄了以后，强度上大幅度降低且双拉隔膜收缩率大会导致锂电池有安全性隐患，因此如何生产成本低、高强度与低收缩性能、高熔点的隔膜材料成为后补贴时代重要的研究方向。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法，具有生产成本低的优点，且制作的复合隔膜具有高强度、低收缩好的优点。本专利技术的技术方案为：一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法，包括有以下步骤：（1）、取水、聚四氟乙烯乳液和无机粘结剂混合，然后高速搅拌均匀得聚四氟乙烯分散液，其中，水、聚四氟乙烯乳液和粘结剂的体积比为1.5-2.0：1.0-2.0：0.15-0.5；（2）、取适量聚四氟乙烯分散液，加入无机填充物粉末，混合搅拌0.2-4h，得到涂层浆料；（3）、将涂层浆料均匀涂布在聚丙烯膜上，涂布完成的隔膜经过干燥箱干燥收卷即可。所述的聚四氟乙烯乳液中的固含量在10-80%。所述的步骤（1）中高速搅拌的速度为50-500r/min，搅拌时间为0.2-5h。所述的无机填充物粉末选用MgO、SiO2、Al2O3、ZnO、ZrO2、TiO2、BaTiO3、LiAlO2和LiAg4I5中的一种或多种的混合。所述的无机粘结剂选用聚丙烯酸、聚丙烯酸乙酯、聚乙烯醇和丁苯橡胶中的一种或多种的混合。所述的聚丙烯膜采用干法双拉工艺制造，其厚度3-25um。所述的涂层浆料采用凹版涂覆、线棒涂覆、浸涂或喷涂方式均匀涂布在聚丙烯膜的一面或两面上，涂层总厚度为1-15um。所述的步骤（3）中，干燥箱内的干燥温度为60-95℃，涂布走速2-40m/min，干燥标准是隔膜的水分低于1500ppm。本专利技术的优点为：本专利技术采用聚四氟乙烯乳液制备分散液，聚四氟乙烯PTFE具有强度大、良好的绝缘性，在聚丙烯隔膜表面涂覆一层聚四氟乙烯，改善PP双拉隔膜在做薄后的强度不足问题。在聚四氟乙烯乳液中混入无机粘接剂和无机填充物，一方面可以降低聚四氟乙烯的用量，另一方面起到辅助成孔的作用，同时由于无机填充物的存在，制成后的隔膜能更好的吸收电解液，提高了放电速率，并且具有较高的耐高温性能和更好的力学稳定性。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法，包括有以下步骤：（1）、取2.0L水、20wt%聚四氟乙烯乳液1.0L和聚丙烯酸无机粘结剂0.18L混合，然后在100r/min转速下搅拌1h得聚四氟乙烯分散液；（2）、取适量聚四氟乙烯分散液，加入Al2O3粉末，混合搅拌2h，得到涂层浆料；（3）、将涂层浆料均匀涂布在14um聚丙烯膜的单面，涂层厚度4um，涂布完成的隔膜置于干燥箱中并在70℃下进行干燥，涂布走速5m/min，制得水分为785ppm的复合隔膜。实施例2一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法，包括有以下步骤：（1）、取1.5L水、30wt%聚四氟乙烯乳液1.5L和聚丙烯酸无机粘结剂0.28L混合，然后在200r/min转速下搅拌0.5h得聚四氟乙烯分散液；（2）、取适量聚四氟乙烯分散液，加入SiO2粉末，混合搅拌2h，得到涂层浆料；（3）、将涂层浆料均匀涂布在16um聚丙烯膜的单面，涂层厚度4um，涂布完成的隔膜置于干燥箱中并在75℃下进行干燥，涂布走速10m/min，制得水分为850ppm的复合隔膜。实施例3一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法，包括有以下步骤：（1）、取1.5L水、40wt%聚四氟乙烯乳液2.0L和聚丙烯酸无机粘结剂0.4L混合，然后在200r/min转速下搅拌0.5h得聚四氟乙烯分散液；（2）、取适量聚四氟乙烯分散液，加入TiO2粉末，混合搅拌2h，得到涂层浆料；（3）、将涂层浆料均匀涂布在20um聚丙烯膜的双面，双面涂层厚度均为2um，涂布完成的隔膜置于干燥箱中并在75℃下进行干燥，涂布走速10m/min，制得水分785ppm的复合隔膜。对实施例1-3制作的复合隔膜与普通的聚丙烯膜一起进行拉伸强度试验、热收缩率试验和离子电导率试验，本专利技术实施例1-3制作的复合隔膜的拉伸强度、热收缩率和离子电导率均大大高于普通的聚丙烯膜。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法，其特征在于：包括有以下步骤：（1）、取水、聚四氟乙烯乳液和无机粘结剂混合，然后高速搅拌均匀得聚四氟乙烯分散液，其中，水、聚四氟乙烯乳液和粘结剂的体积比为1.5‑2.0：1.0‑2.0：0.15‑0.5；（2）、取适量聚四氟乙烯分散液，加入无机填充物粉末，混合搅拌0.2‑4h，得到涂层浆料；（3）、将涂层浆料均匀涂布在聚丙烯膜上，涂布完成的隔膜经过干燥箱干燥收卷即可。

【技术特征摘要】
1.一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法，其特征在于：包括有以下步骤：（1）、取水、聚四氟乙烯乳液和无机粘结剂混合，然后高速搅拌均匀得聚四氟乙烯分散液，其中，水、聚四氟乙烯乳液和粘结剂的体积比为1.5-2.0：1.0-2.0：0.15-0.5；（2）、取适量聚四氟乙烯分散液，加入无机填充物粉末，混合搅拌0.2-4h，得到涂层浆料；（3）、将涂层浆料均匀涂布在聚丙烯膜上，涂布完成的隔膜经过干燥箱干燥收卷即可。2.根据权利要求1所述的一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法，其特征在于：所述的聚四氟乙烯乳液中的固含量在10-80%。3.根据权利要求1所述的一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法，其特征在于：所述的步骤（1）中高速搅拌的速度为50-500r/min，搅拌时间为0.2-5h。4.根据权利要求1所述的一种高性能锂离子电池复合隔膜的制作方法，其特征在于：所述的无机填充物粉末选用Mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小兰，陈萌，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34