【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用改性陶瓷隔膜及制备方法
本专利技术涉及锂离子电池材料
一种锂离子电池用改性陶瓷隔膜及制备方法,包括:陶瓷涂覆层及基膜的改性方法和改性陶瓷锂离子电池隔膜。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度高,循环寿命长,自放电率小,无记忆效应和绿色环保等优势,广泛应用于便携式电子设备,电动工具,电动车辆及储能等方面。隔膜是锂离子电池中关键的内层组件。电池的容量,循环性能和充放电电流密度,耐高温及高强度,安全保障等关键性能都与隔膜有直接的关系。常规的锂离子电池隔膜多以聚烯烃PP,PE材料为首选。随着锂离子电池产业及应用市场的发展,电池的综合性能及安全性能要求越来越高。陶瓷涂覆隔膜应用于4.35V以上高电压,高能量密度锂离子电池,可有效解决常规隔膜在长期循环中不耐高电势氧化的问题,同时提高了锂离子电池的耐高温性能,有效改善了锂离子电池的安全性。目前隔膜涂覆多采用浸渍法,即将聚烯烃基膜先行经易挥发性溶剂浸润后,通过一定浓度的陶瓷胶液,使基膜表面粘有一定量的胶液,烘干后使胶液固定在基膜表面成为涂覆隔膜。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锂离子电池用改性陶瓷隔膜及制备方法,包括:陶瓷浆料的改性方法和聚烯烃基膜的改性方法及陶瓷涂覆隔膜。制成的隔膜可广泛应用于4.35V以上高电压,高能量密度锂离子电池,在长期循环中耐高电势氧化,耐高温,保障安全,提高锂离子电池综合性能。为实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案如下:一种锂离子电池用改性陶瓷隔膜制备方法:先将纳米陶瓷粉体A12O3用烷基阴离子表面活性剂及乙烯基或氨基硅烷偶联剂进行表面改性,降低粉体表面能,阻止或减 ...
【技术保护点】
本专利技术涉及一种锂离子电池用改性陶瓷隔膜及制备方法,权利要求如下:一。聚烯烃【PP,PE】基膜的表面改性:(1)低温等离子体处理的工作条件:工作气体O2,气压25pa,40‑‑80W,2min;(2)海洋生物质壳聚糖进行改性,提高聚烯烃基膜亲水性。选用壳聚糖脱乙酰度小于90%,粘度小于100cps的壳聚糖及选用0.5‑‑2.5%【W/V】的量。(3)选用乙烯基,氨基硅烷偶联剂对基膜进行表面改性,0.1‑‑3%的用量及0.5‑‑1%的浓度。提高基膜与改性陶瓷胶浆的相容性,粘结性。二。纳米陶瓷粉体AI2O3的表面改性:(1)选用十二烷基阴离子表活剂及用量1‑‑5%和分散剂聚丙烯酸钠和CMC对陶瓷粉体亲水性及减少粉体团聚改性的用量0.1‑‑0.8%,PH值及应用工艺。(2)选用乙烯基,氨基硅烷偶联剂改性陶瓷粉体,提高改性陶瓷胶浆与聚烯烃基膜的相容性,浸润性,粘结性的用量0.1‑‑3%以及浓度0.5‑‑1%及应用方法。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用改性陶瓷隔膜的制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:在制备改性陶瓷涂覆胶浆的同时用低温等离子体处理聚烯烃基膜并用海洋生物质壳聚糖对基膜进行表面改性,然后对表面改性的聚烯烃基膜进行涂覆改性陶瓷涂覆胶浆,经烘干即成改性陶瓷隔膜;所述改性陶瓷涂覆胶浆为用烷基阴离子表面活性剂及乙烯基或氨基硅烷偶联剂对纳米陶瓷粉体Al2O3进行表面改性,再与聚丙烯酸钠和CMC分散剂混合研磨成稳定浆料,之后再与丙烯酸酯共聚物水性粘合剂混合研磨制成所述改性陶瓷涂覆胶浆。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述低温等离子体处理聚烯烃基膜的工作条件为:工作气体为氧气,工作气压为25Pa,功率为40-80W。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述用海洋生物质壳聚糖对基膜进行表面改性是将低温等离子体处理后的聚烯烃基膜立即浸入壳聚糖溶液中。4.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述聚烯烃基膜为PP膜或PE膜。5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖溶液的浓度为0.5-2.5%w/v;所述壳聚糖溶液中的壳聚糖为脱乙酰度小于90%,粘度小于100cps的壳聚糖。6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述浸入时间为2min。7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述用烷基阴离子表面活性剂及乙烯基或氨基硅烷偶联剂对纳米陶瓷粉体Al2O3进行表面改性再与聚丙烯酸钠和CMC分散剂混合研磨成稳定浆料为将乙烯基或氨基硅烷...
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