一种高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：步骤1，先将分散剂、纯水、EVA、勃姆石混合搅拌得到混合溶液；再将所述混合溶液超声，超声后加入胶黏剂并真空振荡搅拌，配制成涂布浆料；步骤2，将步骤1制得的涂布浆料涂布在PE膜上，得到涂层膜；步骤3，将PE膜进行烘干，得到高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜。本发明专利技术通过将EVA粉体和勃姆石粉体混合后涂覆在隔膜上，使得隔膜表面形成闭孔效应，降低隔膜的闭孔温度,同时本发明专利技术将EVA填充在勃姆石中间从而使之形成更致密的涂层，隔膜的绝缘性、抗电击穿能力大幅提高，使得锂电池的安全性得到强化。使得锂电池的安全性得到强化。使得锂电池的安全性得到强化。

【技术实现步骤摘要】
一种高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于电池隔膜
，具体来说涉及一种高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜及其制备方法。

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，随着锂离子电池的应用越来越广泛，电池的能量密度越来越高，电池的安全问题也日益突出。在很多安全事故中，内部短路已被认为是锂离子电池热失控的主要原因，在过度充电或温度升高时，隔膜通过闭孔阻隔电流传导，以防止爆炸。所以隔膜的闭孔性能是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，锂离子电池的安全性问题成为更多人们关注的焦点，常规的锂电池隔膜为PP或PE隔膜，以PE陶瓷隔膜为例，工作状态下隔膜闭孔温度较高(135℃左右)，当温度达到PE的熔点135℃左右时，隔膜开始熔化阻塞隔膜中的微孔，使得离子传输路径被切断，电池反应停止。然而实际上，由于PE的闭孔温度决定了电池的热失控温度，而陶瓷材料的导热系数较低，对温度变化的热响应较慢，电池内部局部热量难以扩散。因而即使隔膜孔关闭，电池内积聚的热量仍然会导致内部温度持续上升，隔膜熔化，正负极片直接接触发生氧化还原反应，且高温使得电池内的反应更加剧烈，最终电池结构崩溃，引发更加严重的热失控。因此，降低隔膜的闭孔温度，对锂离子电池的应用具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中隔膜闭孔温度高的问题，本专利技术的目的在于提供一种高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜的制备方法。
[0005]本专利技术的另一目的是提供上述制备方法获得的高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜。
[0006]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0007]一种高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1，先将分散剂、纯水、EVA、勃姆石混合搅拌得到混合溶液；再将上述混合溶液超声，超声后加入胶黏剂并真空振荡搅拌，配制成涂布浆料；其中EVA、勃姆石、纯水、胶黏剂、分散剂的质量份数比为(1
‑
2)：(4
‑
8)：(81.5
‑
89.9)：(5
‑
8)：(0.1
‑
0.5)。
[0009]在所述步骤1中，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐。
[0010]在所述步骤1中，所述胶黏剂为丙烯酸酯共聚物溶液。
[0011]在所述步骤1中，所述混合搅拌搅的自转转速为1500
‑
3100r/min，公转转速为20
‑
50r/min，混合搅拌时间为10
‑
20min，优选的，所述混合搅拌搅在双行星搅拌机XFZH
‑
30L中进行。
[0012]在所述步骤1中，所述超声的频率为10
‑
50kHz，超声时间为10
‑
20min。
[0013]在所述步骤1中，所述真空振荡搅拌的自转转速为1000
‑
3800r/min，公转转速为
20
‑
40r/min，超声波振荡频率为5
‑
8kHz，真空振荡搅拌的时间为10
‑
20min。
[0014]在所述步骤1中，所述涂布浆料中勃姆石和EVA的粒径为：D50：0.688μm；D90：1.556μm。
[0015]步骤2，将步骤1制得的涂布浆料涂布在PE膜上，得到涂层膜。
[0016]在所述步骤2中，所述涂布为单面涂布。
[0017]在所述步骤2中，所述涂布的速度为30
‑
50m/min。
[0018]在所述步骤2中，所述单面涂布的涂层厚度为2
‑
3μm。
[0019]步骤3，将步骤2得到的涂层膜进行烘干，得到高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜。
[0020]在所述步骤3中，所述烘干为经牵引辊牵引至烘干设备内进行烘干。
[0021]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。
[0022]本专利技术的另一方面，还包括通过上述制备方法获得的高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]1.本专利技术将EVA(熔点80℃
‑
90℃)粉体和勃姆石粉体混合使用，上述混合后的EVA不充当粘结剂，而是用于堵住PE隔膜表面的孔，其熔点较低，能在80℃
‑
100℃条件下熔化后均匀分布在隔膜表面，从而堵住PE隔膜表面的孔，继而能够达到闭孔温度相对降低的目的。
[0025]2.EVA填充在勃姆石中间，从而使之形成更致密的涂层，由于EVA本身就拥有优良的绝缘性，再加上EVA和勃姆石协同作用，形成的致密地涂层结构，使得涂层隔膜的绝缘性进一步增强。
[0026]3.本专利技术在隔膜表面使用EVA(熔点80℃
‑
90℃)改性，EVA可以在80℃
‑
100℃环境里通过熔化均匀分布在隔膜表面形成闭孔，因为EVA有具有良好的分散性、密封性能、低熔点、耐水性、绝缘性等优点。正是因为EVA熔化后有极好的分散性，能均匀地分布在隔膜涂层上且密封性能好，从而能使隔膜在80℃
‑
100℃条件下形成闭孔，使得涂层的隔热性增强，继而使得隔膜在高温状态下不易变形。
附图说明
[0027]图1为实施例1所得高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜的SEM。
[0028]图2为对比例1所得勃姆石锂电隔膜的SEM。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0030]本专利技术具体实施方式中使用的相关仪器设备如下：
[0031]使用搅拌机：双行星搅拌机XFZH
‑
30L；
[0032]本专利技术具体实施方式中使用的相关药品如下：
[0033]EVA：苏州瑞塑源塑化进出口有限公司；
[0034]丙烯酸酯共聚物溶液：天津塞普瑞；
[0035]聚丙烯酸铵盐：上海三瑞高分子材料科技股份有限公司。
[0036]实施例1
[0037]一种高耐热高绝缘锂电隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0038]步骤1：按质量百分比取下述原料，EVA1％、勃姆石4％、纯水89.8％、胶黏剂(丙烯酸酯共聚物溶液)5％、分散剂(聚丙烯酸铵盐)0.2％，先将分散剂(聚丙烯酸铵盐)、纯水、EVA、勃姆石在双行星搅拌机XFZH
‑
30L设备(具有超声波振荡、真空、高速分散功能)中共混10min得到混合溶液，所述XFZH
‑
30L设备的自转转速为3100r/min，公转转速为20r/min；再将上述混合溶液超声(频率为50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，先将分散剂、纯水、EVA、勃姆石混合搅拌得到混合溶液，再将所述混合溶液超声，超声后加入胶黏剂并真空振荡搅拌，配制成涂布浆料；其中EVA、勃姆石、纯水、胶黏剂、分散剂的质量份数的比为(1
‑
2)：(4
‑
8)：(81.5
‑
89.9)：(5
‑
8)：(0.1
‑
0.5)；步骤2，将步骤1制得的涂布浆料涂布在PE膜上，得到涂层膜；步骤3，将步骤2得到的涂层膜进行烘干，得到高绝缘低闭孔温度的锂电隔膜。2.如权利要求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。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，所述混合搅拌的自转转速为1500
‑
3100r/min，公转转速为20
‑
50r/min，搅拌时间为10
‑
20min。4.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，所述混合溶液超声的频率为10
‑
50kHz，超声时间为10
‑
20min。5.根据权利要求1所...

【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：