一种锂离子电池固态隔膜浆料、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池固态隔膜浆料，包括如下质量份数的组分：100份溶剂、92～97份固态隔膜活性物质、3～8份粘接剂、2～4份络合剂和2～4份稀释剂。本发明专利技术还公开了上述锂离子电池固态隔膜的制备方法和包含采用该制备方法制备的固态隔膜的锂离子电池。本发明专利技术提供一种锂离子电池固态隔膜浆料，该隔膜浆料内的散射状微孔具有良好的锁液和抗冲击能力，与传统PP+PE+PP三层复合隔膜相比，电芯内无液态游离电解液存在，可防止电池受物理撞击、挤压造成短路而引发起火。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池固态隔膜浆料、制备方法及应用
本专利技术涉及锂离子电池制造
，特别涉及一种锂离子电池固态隔膜浆料、制备方法及应用。
技术介绍
传统的锂离子电池采用的隔膜为单层PP或PE或PP+PE+PP三层复合再涂覆陶瓷涂层，正负极片经叠片焊接极耳后，将铝塑膜按设计要求冲压出相应的深度再装入电芯进行顶侧封，高温真空烘烤后再注入电解液。由于游离电解液的存在，电池模组在汽车上遭遇碰撞事故时，极易引发电池短路、起火，容易造成更大的安全事故发生。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种具有良好的锁液和抗冲击能力的锂离子电池固态隔膜浆料、制备方法及应用。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种锂离子电池固态隔膜浆料，包括如下质量份数的组分：100份溶剂、92～97份固态隔膜活性物质、3～8份粘接剂、2～4份络合剂和2～4份稀释剂。进一步地，所述的溶剂为浓度为50％～70％的丙酮溶剂。进一步地，所述的固态隔膜活性物质为结晶型SiO2。进一步地，所述的粘接剂为PVDF或PVDF-HFP。进一步地，所述的络合剂为二甲基乙酰胺。进一步地，所述的稀释剂为领苯二甲酸二丁酯。本专利技术还公开了一种锂离子电池固态隔膜浆料的制备方法，包括如下步骤：S1、将3～8份粘接剂和100份溶剂加入行星搅拌机中混合，搅拌温度35～41℃，搅拌速度为：公转15～20r/min，分散1500～2400r/min，正转搅拌180～240min。S2、将2～4份稀释剂加入到步骤S1所制得的浆料中混合搅拌，搅拌温度30～50℃，搅拌速度为：公转15～20r/min，分散1000～1500r/min，正转搅拌10～45min。S3、将2～4份络合剂加入到步骤S2所制得的浆料中混合搅拌，搅拌温度30～50℃，搅拌速度为：公转15～20r/min，分散1000～1500r/min，正转搅拌10～45min。S4、将92～97份固态隔膜活性物质加入到步骤S3所制得的浆料中混合搅拌，搅拌温度30～40℃，搅拌速度为：公转15～20r/min，分散1800～2400r/min，正转搅拌60～180min。S5、对搅拌罐壁通冷却水降温，搅拌温度25～30℃，搅拌速度为：公转15～20r/min，分散800～1300r/min，正转搅拌20～60min，制得半透明高粘度锂离子电池固态隔膜浆料。优选地，所述步骤S4和步骤S5中，搅拌时设备内部压力为-0.098～-0.095Mpa。进一步地，所述的溶剂为丙酮，所述的固态隔膜活性物质为结晶型SiO2，所述的粘接剂为PVDF或PVDF-HFP，所述的络合剂为二甲基乙酰胺，所述的稀释剂为领苯二甲酸二丁酯。本专利技术还公开了上述锂离子电池固态隔膜浆料或上述锂离子电池固态隔膜浆料的制备方法所制得的浆料在锂离子电池中的应用。本专利技术具有如下有益效果：固态隔膜浆料内的散射状微孔具有良好的锁液和抗冲击能力，与传统PP+PE+PP三层复合隔膜相比，电芯内无液态游离电解液存在，可防止电池受物理撞击、挤压造成短路而引发起火，大大降低了电池漏液等引起的电芯失效等问题。固态隔膜浆料的制作工艺过程简单，采用该固态隔膜浆料的电池性能高，安全性能好。附图说明图1为固态隔膜浆料的SEM扫描电镜图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术做进一步说明。实施例一一种锂离子电池固态隔膜浆料，包括如下质量份数的组分：100份浓度为60％的丙酮溶剂、92份高结晶度SiO2、8份PVDF、4份二甲基乙酰胺和4份领苯二甲酸二丁酯。上述锂离子电池固态隔膜浆料的制备方法，包括如下步骤：第一步、将8份PVDF和100份浓度为60％的丙酮溶剂加入30L双行星搅拌机中混合，搅拌温度40℃，搅拌速度为：公转15r/min，分散1500r/min，正转搅拌180min。第二步、将4份领苯二甲酸二丁酯加入到第一步所制得的浆料中混合搅拌，搅拌温度30～50℃，超过50℃通冷却水降温，搅拌速度为：公转20r/min，分散1500r/min，正转搅拌30min。第三步、将4份二甲基乙酰胺加入到第二步所制得的浆料中混合搅拌，搅拌温度30～50℃，超过50℃通冷却水降温，搅拌速度为：公转20r/min，分散1500r/min，正转搅拌45min。第四步、将92份高结晶度SiO2加入到第三步所制得的浆料中混合搅拌，搅拌温度30～40℃，超过40℃通冷却水降温，搅拌速度为：公转20r/min，分散1800r/min，正转搅拌120min，搅拌真空度-0.095Mpa。第五步、对搅拌罐壁通冷却水降温，搅拌温度25～30℃，搅拌速度为：公转15r/min，分散800r/min，正转搅拌30min，搅拌真空度-0.095Mpa，制得半透明高粘度锂离子电池固态隔膜浆料。如图1所示为实施例一的固态隔膜浆料SEM扫描电镜图，通过电镜图可以看到成型后的隔膜浆料表面分布着散射状的通孔。实施例二一种锂离子电池固态隔膜浆料，包括如下质量份数的组分：100份浓度为60％的丙酮溶剂、95份高结晶度SiO2、5份PVDF、3份二甲基乙酰胺和3份领苯二甲酸二丁酯。上述锂离子电池固态隔膜浆料的制备方法，包括如下步骤：第一步、将5份PVDF和100份浓度为60％的丙酮溶剂加入30L双行星搅拌机中混合，搅拌温度40℃，搅拌速度为：公转18r/min，分散2000r/min，正转搅拌220min。第二步、将3份领苯二甲酸二丁酯加入到第一步所制得的浆料中混合搅拌，搅拌温度30～50℃，超过50℃通冷却水降温，搅拌速度为：公转18r/min，分散1500r/min，正转搅拌40min。第三步、将3份二甲基乙酰胺加入到第二步所制得的浆料中混合搅拌，搅拌温度30～50℃，超过50℃通冷却水降温，搅拌速度为：公转18r/min，分散1500r/min，正转搅拌40min。第四步、将95份高结晶度SiO2加入到第三步所制得的浆料中混合搅拌，搅拌温度30～40℃，超过40℃通冷却水降温，搅拌速度为：公转20r/min，分散2100r/min，正转搅拌150min，搅拌真空度-0.098Mpa。第五步、对搅拌罐壁通冷却水降温，搅拌温度25～30℃，搅拌速度为：公转18r/min，分散1100r/min，正转搅拌40min，搅拌真空度-0.098Mpa，制得半透明高粘度锂离子电池固态隔膜浆料。实施例三一种锂离子电池固态隔膜浆料，包括如下质量份数的组分：100份浓度为60％的丙酮溶剂、97份高结晶度SiO2、3份PVDF、2份二甲基乙酰胺和2份领苯二甲酸二丁酯。上述锂离子电池固态隔膜浆料的制备方法，包括如下步骤：第一步、将3份PVDF和100份浓度为60％的丙酮溶剂加入30L双行星搅拌机中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池固态隔膜浆料，其特征在于，包括如下质量份数的组分：100份溶剂、92～97份固态隔膜活性物质、3～8份粘接剂、2～4份络合剂和2～4份稀释剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池固态隔膜浆料，其特征在于，包括如下质量份数的组分：100份溶剂、92～97份固态隔膜活性物质、3～8份粘接剂、2～4份络合剂和2～4份稀释剂。


2.如权利要求1所述的一种锂离子电池固态隔膜浆料，其特征在于：所述的溶剂为浓度为50％～70％的丙酮溶剂。


3.如权利要求1所述的一种锂离子电池固态隔膜浆料，其特征在于：所述的固态隔膜活性物质为结晶型SiO2。


4.如权利要求1所述的一种锂离子电池固态隔膜浆料，其特征在于：所述的粘接剂为PVDF或PVDF-HFP。


5.如权利要求1所述的一种锂离子电池固态隔膜浆料，其特征在于：所述的络合剂为二甲基乙酰胺。


6.如权利要求1所述的一种锂离子电池固态隔膜浆料，其特征在于：所述的稀释剂为领苯二甲酸二丁酯。


7.一种锂离子电池固态隔膜浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将3～8份粘接剂和100份溶剂加入行星搅拌机中混合，搅拌温度35～41℃，搅拌速度为：公转15～20r/min，分散1500～2400r/min，正转搅拌180～240min；
S2、将2～4份稀释剂加入到步骤S1所制得的浆料中混合搅拌，搅拌温度30～50℃，搅拌速度为：公转15～20r/min，分散1000～1500r/min，正...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世勇，杨尚勇，杨德财，
申请(专利权)人：福建巨电新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35