一种高耐热高绝缘锂电池隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐热高绝缘锂电池隔膜及其制备方法，包括以下步骤：步骤1，将分散剂、水、硅酸铝纤维和氧化铝搅拌均匀，超声，加入胶黏剂，在0.06

【技术实现步骤摘要】
一种高耐热高绝缘锂电池隔膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于燃料电池
，具体来说涉及一种高耐热高绝缘锂电池隔膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着环境问题日益严峻，越来越多新能源项目收到社会关注，其中电动汽车更是颇受青睐，锂离子电池作为电动汽车的动力源其安全性以及续航能力等是科研重点，作为离子电池的关键内层组件之一的隔膜，其性能决定电池的界面结构、内阻值，直接影响电池的容量、循环以及电池的安全性能。在离子电池中，隔膜吸取电解液后，可以防止短路，同时允许锂离子的传导；再过度充电或温度升高时，隔膜通过闭孔阻隔电流传导，防止爆炸。隔膜性能的优势决定着电池的容量、循环性能、充电电流密度等关键特性。热收缩性能表征隔膜的一项重要指标，同时也是关系电池安全性能的一项重要性能。
[0003]基于以上，锂离子电池的耐高温问题成为人们更多关注的焦点，常规的锂电池隔膜为PP隔膜，对于电池耐高热能力一般，短路率高、电池耐热震性低。
[0004]目前的锂电池隔膜还存在下述问题：
[0005]1.锂电池隔膜在充放电过程中的耐热性有待提高；
[0006]2.隔膜的绝缘性有待提高。

技术实现思路

[0007]针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种高耐热高绝缘锂电池隔膜的制备方法。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供一种上述制备方法获得的高耐热高绝缘锂电池隔膜
[0009]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0010]一种高耐热高绝缘锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0011]步骤1，将分散剂、水、硅酸铝纤维和氧化铝搅拌均匀，超声，加入胶黏剂，在0.06
‑
0.08KPA下超声搅拌均匀，得到锂电池隔膜涂覆浆料，其中，按质量份数计，所述分散剂、水、硅酸铝纤维、氧化铝和胶黏剂的比为(0.1～0.5)：(81.5～89.9)：(2～3)：(3～7)：(5～8)；
[0012]在所述步骤1中，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐。
[0013]在所述步骤1中，所述胶黏剂为丙烯酸酯共聚物溶液。
[0014]在所述步骤1中，所述硅酸铝纤维和氧化铝的混合物的粒径为D50：0.383～0.669μm，D90：1.049～1.478μm。
[0015]在所述步骤1中，所述搅拌均匀的自转速度为1500～3100r/min，公转速度为20～50r/min，时间为10～20min。
[0016]在所述步骤1中，所述超声的频率为10～50kHz，超声的时间为10～20min。
[0017]在所述步骤1中，所述超声搅拌均匀的自转速度为1000～3800r/min，公转速度为20～40r/min，超声的频率为5～8kHz，时间为10～20min。
[0018]步骤2，将步骤1所得的锂电池隔膜涂覆浆料单面涂覆在基膜上，在所述基膜的表面形成涂层，得到锂电池隔膜；
[0019]在所述步骤2中，所述基膜为PE基膜。
[0020]在所述步骤2中，所述涂覆的速度为30～50m/min。
[0021]在所述步骤2中，所述涂层的厚度为1～2μm。
[0022]步骤3，将所述锂电池隔膜经牵引辊牵引进入烘箱中烘干，收卷，得到高耐热高绝缘锂电池隔膜。
[0023]在所述步骤3中，所述烘干的温度为50～70℃，烘干的时间为1～3min。
[0024]上述制备方法获得的高耐热高绝缘锂电池隔膜。
[0025]本专利技术的优点和有益效果为：
[0026]本专利技术在高耐热高绝缘锂电池隔膜表面使用硅酸铝纤维和氧化铝改性，因为硅酸铝纤维具备耐高温、热稳定性好，热传导率低、受热膨胀小、隔热，填充在氧化铝中间从而形成更致密的涂层，致密的涂层结构也会提升高耐热高绝缘锂电池隔膜的抗电击穿能力，从而大大增加锂电池的安全性；同时，可以增强涂层的隔热性，从而使高耐热高绝缘锂电池隔膜在高温状态下不易变形，减小隔膜收缩率；还有硅酸铝纤维和氧化铝形成的致密涂层结构增加高耐热高绝缘锂电池隔膜的绝缘性。
[0027]本专利技术的分散剂能够使得硅酸铝纤维和氧化铝粉体分散更加均匀，粘结剂能够更好的使得制备的锂电池隔膜涂覆浆料涂覆在基膜上，涂层不至脱落。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例1所得的高耐热高绝缘锂电池隔膜的SEM。
[0029]图2为对比例1所得的氧化铝锂电池隔膜的SEM。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0031]本专利技术具体实施方式中使用的相关仪器设备如下:
[0032]搅拌机：双行星搅拌机XFZH
‑
30L。
[0033]本专利技术具体实施方式中使用的相关药品如下：
[0034]硅酸铝纤维：苏州新江阳保温材料有限公司；
[0035]丙烯酸酯共聚物溶液：天津塞普瑞；
[0036]聚丙烯酸铵盐：上海三瑞高分子材料科技股份有限公司。
[0037]在下述实施方式中，PE基膜的厚度均为9μm。
[0038]实施例1
[0039]一种高耐热高绝缘锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0040]步骤1，在搅拌机中，将分散剂、水、硅酸铝纤维和氧化铝于自转速度为3100r/min，公转速度为20r/min，搅拌10min至均匀，于50kHz下超声15min，加入胶黏剂，在0.07KPA下超声搅拌均匀，得到锂电池隔膜涂覆浆料，其中，按质量份数计，分散剂、水、硅酸铝纤维、氧化铝和胶黏剂的比为0.2：89.8：2：3：5，分散剂为聚丙烯酸铵盐，胶黏剂为丙烯酸酯共聚物溶液，超声搅拌均匀的自转速度为1000r/min，公转速度为40r/min、超声的频率为5kHz，时间
为15min，硅酸铝纤维和氧化铝的混合物的粒径为D50：0.588μm，D90：1.256μm；
[0041]步骤2，在涂布机上，将步骤1所得的锂电池隔膜涂覆浆料单面涂覆在PE基膜上，在PE基膜的表面形成厚度为1μm的涂层，得到锂电池隔膜，其中，涂覆的速度为30m/min；
[0042]步骤3，将锂电池隔膜经牵引辊牵引进入烘箱中于50℃烘干3min，收卷，得到高耐热高绝缘锂电池隔膜。
[0043]实施例2
[0044]一种高耐热高绝缘锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0045]步骤1，在搅拌机中，将分散剂、水、硅酸铝纤维和氧化铝于自转速度为2000r/min，公转速度为30r/min，搅拌15min至均匀，于30kHz下超声15min，加入胶黏剂，在0.07KPA下超声搅拌均匀，得到锂电池隔膜涂覆浆料，其中，按质量份数计，分散剂、水、硅酸铝纤维、氧化铝和胶黏剂的比为0.2：88.8：2.5：3.5：5，分散剂为聚丙烯酸铵盐，胶黏剂为丙烯酸酯共聚物溶液，超声搅拌均匀的自转速度为2800r/min，公转速度为30r/min、超声的频率为6kHz，时间为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐热高绝缘锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将分散剂、水、硅酸铝纤维和氧化铝搅拌均匀，超声，加入胶黏剂，在0.06
‑
0.08KPA下超声搅拌均匀，得到锂电池隔膜涂覆浆料，其中，按质量份数计，所述分散剂、水、硅酸铝纤维、氧化铝和胶黏剂的比为(0.1～0.5)：(81.5～89.9)：(2～3)：(3～7)：(5～8)；步骤2，将步骤1所得的锂电池隔膜涂覆浆料单面涂覆在基膜上，在所述基膜的表面形成涂层，得到锂电池隔膜；步骤3，将所述锂电池隔膜经牵引辊牵引进入烘箱中烘干，收卷，得到高耐热高绝缘锂电池隔膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐，所述胶黏剂为丙烯酸酯共聚物溶液，所述硅酸铝纤维和氧化铝的混合物的粒径为D50：0.383～0.669μm，D90：1.049～1.478μm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述搅拌均匀的自转速度为150...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁海朝，徐锋，王建华，苏碧海，田海龙，李威，
申请(专利权)人：河北金力新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：