氧化铝及其制备方法、锂电池隔膜和锂电池技术

本发明专利技术涉及一种氧化铝及其制备方法、锂电池隔膜和锂电池。氧化铝的制备方法包括：将氢氧化铝与矿化剂混合均匀之后进行热处理，充分反应之后得到氧化铝前体；对氧化铝前体进行研磨至D50为1μm～3μm，得到研磨后的氧化铝前体；将研磨后的氧化铝前体与水混合得到浆料，之后调节浆料的pH值至6～8，得到中性浆料；将中性浆料与分散剂混合均匀之后研磨至中性浆料中氧化铝前体的D50为0.3μm～1.0μm，且D100小于5μm，得到研磨后的中性浆料；以及将研磨后的中性浆料进行喷雾干燥，之后打散喷雾干燥后的团聚大颗粒，得到氧化铝。上述氧化铝的制备方法的生产工艺简单，可大批量生产，具有成本优势，采用上述制备方法能够制备得到低BET、高纯度和粒度分布窄的α

【技术实现步骤摘要】
氧化铝及其制备方法、锂电池隔膜和锂电池


[0001]本专利技术涉及锂电池
，特别是涉及一种氧化铝及其制备方法、锂电池隔膜和锂电池。

技术介绍

[0002]锂电池隔膜是一种具有微孔结构的薄膜(例如PE、PP、PE
‑
PP复合膜等)，对于PP、PE或者PP
‑
PE复合的锂电池隔膜，当电流过大时，很容易造成穿孔现象，进而造成锂电池燃烧或者爆炸。而细氧化铝作为涂层材料与粘合剂一起使用涂着在PP或者PE材料表面可以起到调孔的作用，这是因为高纯氧化铝为晶体结构，当电流过大时，材料发热，进而板状晶体结构的高纯氧化铝涂层材料就会体积膨胀，就会闭合锂电池隔膜上的电流传导孔，从而起到阻断电流的作用。当温度降下来时，材料体积会收缩，这时锂电池隔膜上的电流传导孔就会重新打开，利用该材料特殊的物理和化学性能，可以大大提高锂电池的安全性能，从而为大功率锂电池高能量密度且安全可靠充放电提供了可能。
[0003]传统的高纯细氧化铝由有机铝盐通过热分解法获得，该方法生产出的氧化铝纯度可以达到99.99％。然而，传统的制备方法的工艺条件苛刻复杂，生产成本较高，不利于广泛应用。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种生产工艺简单的氧化铝及其制备方法、锂电池隔膜和锂电池。
[0005]一种氧化铝的制备方法，包括如下步骤：
[0006]将氢氧化铝与矿化剂混合均匀之后进行热处理，充分反应之后得到氧化铝前体；
[0007]对所述氧化铝前体进行研磨至D50为1μm～3μm，得到研磨后的氧化铝前体；
[0008]将所述研磨后的氧化铝前体与水混合得到浆料，之后调节所述浆料的pH值至6～8，得到中性浆料；
[0009]将所述中性浆料与分散剂混合均匀之后研磨至所述中性浆料中氧化铝前体的D50为0.3μm～1.0μm，且D100小于5μm，得到研磨后的中性浆料；以及
[0010]将所述研磨后的中性浆料进行喷雾干燥，之后打散喷雾干燥后的团聚大颗粒，得到氧化铝。
[0011]上述氧化铝的制备方法的生产工艺简单，可大批量生产，具有成本优势，经过试验验证，采用上述氧化铝的制备方法能够制备得到低BET、高纯度和粒度分布窄的α
‑
氧化铝，有利于广泛应用。
[0012]在一个可行的实现方式中，将氢氧化铝与矿化剂混合均匀之后进行热处理，充分反应之后得到氧化铝前体的操作为：
[0013]将氢氧化铝与矿化剂混合均匀之后放入热处理设备中，之后按照1℃/min～20℃/min的升温速率升温至1100℃/min～1500℃/min，保温1h～24h之后得到粒径D50为1μm～10
μm的氧化铝前体；其中，热处理设备为箱式炉、管式炉、辊道窑、推板窑或者回转炉。
[0014]在一个可行的实现方式中，所述矿化剂为硼酸；和/或所述氢氧化铝与所述矿化剂的质量比为100：(0.1～5)。
[0015]在一个可行的实现方式中，采用有机酸调节所述浆料的pH值，所述有机酸选自柠檬酸、草酸、乙酸、乙二酸和甲酸中的至少一种。
[0016]在一个可行的实现方式中，所述中性浆料与所述分散剂的质量比为100：(0.1～5)；和/或
[0017]所述中性浆料的固含量为10％～50％；和/或
[0018]所述分散剂为分子量为400～4000的聚乙二醇。
[0019]在一个可行的实现方式中，打散喷雾干燥后的团聚大颗粒的操作为：采用盘式气流磨打散喷雾干燥后的团聚大颗粒。
[0020]一种氧化铝，采用上述任一的氧化铝的制备方法制备得到，所述氧化铝的粒径D50为0.3μm～1.0μm，所述氧化铝的粒径D100小于5μm，所述氧化铝的纯度为99％以上。
[0021]本专利技术的氧化铝具有低BET、高纯度和粒度分布窄的优点，有利于广泛应用。
[0022]在一个可行的实现方式中，所述氧化铝的比表面为3m2/g～8m2/g，固含量为30％的氧化铝的纯水溶液的pH值为8～9。
[0023]一种锂电池隔膜，包括基膜，所述基膜的至少一侧表面设置有涂层，所述涂层包括上述的氧化铝。
[0024]本专利技术的锂电池隔膜包括上述的氧化铝，由于本专利技术的氧化铝具有低BET、高纯度和粒度分布窄的优点，因此，采用上述氧化铝的锂电池隔膜的性能较好，有利于广泛应用。
[0025]一种锂电池，包括上述的锂电池隔膜。
[0026]本专利技术的氧化铝作为涂层材料用于基膜表面可以起到调孔的作用，这是因为高纯氧化铝为晶体结构，当电流过大时，基膜材料发热，进而板状晶体结构的高纯氧化铝涂层材料就会体积膨胀，就会闭合锂电池隔膜上的电流传导孔，从而起到阻断电流的作用；当温度降下来时，基膜材料体积会收缩，这时锂电池隔膜上的电流传导孔就会重新打开。利用氧化铝特殊的物理和化学性能，可以大大提高锂电池的安全性能，从而为大功率锂电池高能量密度且安全可靠充放电提供了可能。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一实施方式的氧化铝的制备方法的流程图；
[0028]图2为本专利技术实施例1的α
‑
氧化铝的粒度图；
[0029]图3为本专利技术实施例1的α
‑
氧化铝的XRD衍射图及α
‑
氧化铝的标准PDF卡片#10
‑
1073。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0031]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0032]请参见图1，本专利技术一实施方式的氧化铝的制备方法，包括如下步骤：
[0033]S10、将氢氧化铝与矿化剂混合均匀之后进行热处理，充分反应之后得到氧化铝前体。
[0034]在其中一个实施例中，将氢氧化铝与矿化剂混合均匀之后进行热处理，充分反应之后得到氧化铝前体的操作为：
[0035]将氢氧化铝与矿化剂混合均匀之后放入热处理设备中，之后按照1℃/min～20℃/min的升温速率升温至1100℃/min～1500℃/min，保温1h～24h之后得到粒径D50为1μm～10μm的氧化铝前体；其中，热处理设备为箱式炉、管式炉、辊道窑、推板窑或者回转炉。
[0036]在其中一个实施例中，矿化剂为硼酸。硼酸作为矿化剂能够降低热处理的温度，且抑制晶粒粘连，避免影响氧化铝的性能。
[0037]在其中一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氢氧化铝与矿化剂混合均匀之后进行热处理，充分反应之后得到氧化铝前体；对所述氧化铝前体进行研磨至D50为1μm～3μm，得到研磨后的氧化铝前体；将所述研磨后的氧化铝前体与水混合得到浆料，之后调节所述浆料的pH值至6～8，得到中性浆料；将所述中性浆料与分散剂混合均匀之后研磨至所述中性浆料中氧化铝前体的D50为0.3μm～1.0μm，且D100小于5μm，得到研磨后的中性浆料；以及将所述研磨后的中性浆料进行喷雾干燥，之后打散喷雾干燥后的团聚大颗粒，得到氧化铝。2.根据权利要求1所述的氧化铝的制备方法，其特征在于，将氢氧化铝与矿化剂混合均匀之后进行热处理，充分反应之后得到氧化铝前体的操作为：将氢氧化铝与矿化剂混合均匀之后放入热处理设备中，之后按照1℃/min～20℃/min的升温速率升温至1100℃/min～1500℃/min，保温1h～24h之后得到粒径D50为1μm～10μm的氧化铝前体；其中，热处理设备为箱式炉、管式炉、辊道窑、推板窑或者回转炉。3.根据权利要求1或2所述的氧化铝的制备方法，其特征在于，所述矿化剂为硼酸；和/或所述氢氧化铝与所述矿化剂的质量比为100：...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈德赟，曹文卓，周建飞，翁启东，李婷，
申请(专利权)人：湖州南木纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：