一种Al2O3-PZS微球涂覆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Al2O3‑

【技术实现步骤摘要】
一种Al2O3‑
PZS微球涂覆锂电池隔膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池隔膜材料制备领域，具体涉及一种Al2O3‑
PZS微球涂覆锂电池隔膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着信息时代的高速发展，作为新型二次电池的锂离子电池应用范围不断扩展，被大量应用于便携式电子装置、电动工具、储能和动力汽车中。其中在新能源汽车行业的应用发展尤为迅猛。隔膜作为影响电池性能的四大关键材料之一，涂覆材料的选择直接影响锂电池的稳定性和安全性。
[0003]在锂电池隔膜领域，氧化铝材料作为一种常见的用于改善隔膜热收缩性能的涂覆材料而被应用。在实际使用过程中，为了提高电池的综合性能通常还会对其中使用的锂电池隔膜提出热收缩以外的其它性能提出要求，如离子电导率、吸液率、内阻等。
[0004]传统陶瓷材料涂覆可以很好的提高涂覆膜的耐热性能，保障电池的安全性。但随着行业的快速发展仅仅提高隔膜的耐热性能已难以满足应用需求，行业需要隔膜在满足电池安全性能的同时尽可能小的影响锂离子的迁移，保障电池的循环性等性能。膦腈衍生物(PZS)是一类重要的无机高分子材料，表面有羟基可以作为路易斯酸位点，促进锂盐的解离。此外，表面N、O原子的相互作用也可以与电解质中的锂离子配合，增强锂盐的解离性，从而促进自由离子的运动。
[0005]因此，本专利技术利用六氯环三膦腈对球形氧化铝进行改性，使得改性后的颗粒在保障涂覆膜热收缩性能的同时兼顾较低的内阻和较高的离子电导率和吸液率，从而促进锂离子电池的综合性能的提升。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术中锂离子电池隔膜存在的吸液保液能力差、离子电导率低、电池内阻大等技术缺陷，提供一种吸液保液能力好，离子电导率高、电池内阻小的Al2O3‑
PZS微球涂覆锂电池隔膜及其制备方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种Al2O3‑
PZS微球涂覆锂电池隔膜，该隔膜包括基膜和涂敷在基膜一侧或两侧的涂覆层，其中所述的基膜是聚烯烃隔膜，所述的涂覆层按质量比包含32％～37％Al2O3‑
PZS微球粉体、0.3％～0.9％的分散剂、5％～8％的增稠剂、5％～8％的粘结剂、0.1％～0.35％的润湿剂，余量为水。
[0009]作为对本专利技术的限定，本专利技术所述的Al2O3‑
PZS微球粉体为自制粉体，具体是按照下述方法制备的：
[0010](1)按质量比将2％的氧化铝、3％的三乙胺和95％的乙腈搅拌混合均匀得到混合液A；
[0011](2)按质量比将3％的双酚S、1.2％的六氯环三膦腈和95.8％的乙腈搅拌混合均匀
得到混合液B；
[0012](3)室温条件下，按质量比将步骤(1)得到的混合液A：步骤(2)得到的混合液B，按1:1的比例，将混合液B滴加入混合液A中；
[0013](4)滴加完成后升温至60℃反应10h；
[0014](5)用水和丙酮依次洗涤后，60℃真空干燥24h，即得到所述的Al2O3‑
PZS微球粉体。
[0015]作为对本专利技术的限定，本专利技术所述的分散剂为羧酸盐类，增稠剂为羧甲基纤维素钠类，粘结剂为聚丙烯酸类，润湿剂为炔醇类。
[0016]本专利技术所述的Al2O3‑
PZS微球涂覆锂电池隔膜的制备方法，其特征在于该方法具体是按照以下步骤进行的：
[0017](1)按质量比将0.3％～0.9％的分散剂，32％～37％的Al2O3‑
PZS微球粉体，用超纯水预混30～120min，转速为800～1000rpm；
[0018](2)加入5％～8％的增稠剂继续搅拌20～80min，转速为800～1000rpm；
[0019](3)加入5％～8％的粘结剂继续搅拌20～180min，转速为400～600rpm；
[0020](4)加入0.1％～0.35％的润湿剂，转速为400～600rpm；
[0021](5)最后过滤除铁即得Al2O3‑
PZS涂覆浆料；
[0022](6)采用微凹版辊涂布工艺，通过涂布机将步骤(5)得到的Al2O3‑
PZS涂覆浆料均匀辊涂于基膜聚烯烃隔膜上，经过70℃烘箱烘烤过后收卷备用，即得所的Al2O3‑
PZS微球涂覆锂电池隔膜。
[0023]采用上述技术方案后，本专利技术取得的有益效果是：
[0024]本专利技术得到的用于锂电池的Al2O3‑
PZS涂覆隔膜吸液保液能力好，离子电导率高、电池内阻小。且本专利技术提供的Al2O3‑
PZS涂覆隔膜，引入骨架中含有磷和氮交替原子以及活性羟基的膦腈衍生物，其中N、O原子的相互作用可以与电解质中的锂离子配合，增强锂离子的解离性，从而在保证耐热性能的同时有效提高离子传导率和电解液浸润性。
附图说明
[0025]图1为所述Al2O3‑
PZS微球粉体制备示意图
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步说明，但不限于以下实施例的保护范围。
[0027]首先按下述制备方法制备Al2O3‑
PZS微球粉体：
[0028](1)按质量比将2％的氧化铝、3％的三乙胺和95％的乙腈搅拌混合均匀得到混合液A；
[0029](2)将3％的双酚S、1.2％的六氯环三膦腈和95.8％的乙腈搅拌混合均匀得到混合液B；
[0030](3)室温条件下，按质量比将步骤(1)得到的混合液A：步骤(2)得到的混合液B，按1:1的比例，将混合液B滴加入混合液A中；
[0031](4)滴加完成后升温至60℃反应10h；
[0032](5)用水和丙酮依次洗涤后，60℃真空干燥24h，即得到所述的Al2O3‑
PZS微球粉体。
[0033]将上述得到的Al2O3‑
PZS微球粉体用于以下锂电池隔膜的制备中。
[0034]实施例1
[0035](1)按质量比将0.3％的分散剂，32％的Al2O3‑
PZS微球粉体，用超纯水预混30～120min，转速为800～1000rpm；
[0036](2)加入8％的增稠剂继续搅拌20～80min，转速为800～1000rpm；
[0037](3)加入5％的粘结剂继续搅拌20～180min，转速为400～600rpm；
[0038](4)加入0.135％的润湿剂，转速为400～600rpm；
[0039](5)最后过滤除铁即得Al2O3‑
PZS涂覆浆料；
[0040](6)采用微凹版辊涂布工艺，通过涂布机将步骤(5)得到的Al2O3‑
PZS涂覆浆料均匀辊涂于基膜聚烯烃隔膜上，经过70℃烘箱烘烤过后收卷备用，即得所的Al2O3‑
PZS微球涂覆锂电池隔膜。
[0041]其中分散剂为羧酸盐类，增稠剂为羧甲基纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Al2O3‑
PZS微球涂覆锂电池隔膜，该隔膜包括基膜和涂敷在基膜一侧或两侧的涂覆层，其特征在于所述的基膜是聚烯烃隔膜，所述的涂覆层按质量比包含32％～37％Al2O3‑
PZS微球粉体、0.3％～0.9％分散剂、5％～8％增稠剂、5％～8％粘结剂、0.1％～0.35％润湿剂，余量为水。2.根据权利要求1所述的一种Al2O3‑
PZS微球涂覆锂电池隔膜，其特征在于所述的Al2O3‑
PZS微球粉体是按照下述方法制备的：(1)按质量比将2％氧化铝、3％三乙胺和95％乙腈搅拌混合均匀得到混合液A；(2)按质量比将3％双酚S、1.2％六氯环三膦腈和95.8％乙腈搅拌混合均匀得到混合液B；(3)室温条件下，按质量比将步骤(1)得到的混合液A和步骤(2)得到的混合液B以1:1的比例，将混合液B滴缓慢加入混合液A中；(4)滴加完成后升温至60℃反应10h；(5)用水和丙酮依次洗涤后，60℃真空干燥24h，即得到所述的Al2O3‑
PZS微球粉体。3.根据权利要求1所述的一种Al2O3‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，张立斌，赵海玉，沈亚定，
申请(专利权)人：江苏厚生新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：