氢化丁腈橡胶浆料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种氢化丁腈橡胶浆料及其制备方法和应用，氢化丁腈橡胶浆料的制备方法包括以下步骤：将氢化丁腈橡胶溶液和缩聚型聚酰亚胺混合均匀，得到氢化丁腈橡胶混合液，将氢化丁腈橡胶混合液和碳酸二甲酯混合均匀，得到氢化丁腈橡胶浆料，将氢化丁腈橡胶浆料涂布在基膜上，得到氢化丁腈橡胶涂层隔膜。本发明专利技术氢化丁腈橡胶涂层隔膜透气性好，且一次涂覆成功，工艺简单，氢化丁腈橡胶提高了隔膜、涂层与极片间的粘结力，增大电解液储液能力，提高锂电池的循环性能。电池的循环性能。电池的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
氢化丁腈橡胶浆料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电池隔膜
，具体来说涉及一种氢化丁腈橡胶浆料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池因具有能量密度大、循环寿命长等特点，成为了一种主流的储能器件，隔膜是锂离子电池的核心部件之一，保障着电池安全，关系着电化学性能。目前市场上常规锂离子电池隔膜主要是陶瓷和聚合物涂覆隔膜，但其涂层与极片间无粘接，极片粘结力都较差，电池易松软、导致电池安全风险提高。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种氢化丁腈橡胶浆料的制备方法，该制备方法将氢化丁腈橡胶、缩聚型聚酰亚胺、造孔剂(碳酸二甲酯)及溶剂混合均匀得到氢化丁腈橡胶浆料，将氢化丁腈橡胶浆料运用在电池隔膜中可有效提高电池隔膜与极片粘连性，进而使电池更加坚固，在生产运输中都有较大优势，保障着电池安全性，使得电池更加安全平稳运行。
[0004]本专利技术的另一目的是提供上述制备方法获得的氢化丁腈橡胶浆料。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种氢化丁腈橡胶涂层隔膜，将氢化丁腈橡胶浆料涂覆于基膜至少一个表面上形成涂层，使经涂覆的隔膜经过萃取池，并干燥得到氢化丁腈橡胶涂层隔膜，该氢化丁腈橡胶涂层隔膜可以有效增强其与极片的粘接强度，增加电池运行的安全性。
[0006]本专利技术的另一目的是提供氢化丁腈橡胶在提高电池隔膜离子电导率/击穿电压中的应用。
[0007]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0008]一种氢化丁腈橡胶浆料的制备方法，包括以下步骤：
[0009]1)将氢化丁腈橡胶溶液和缩聚型聚酰亚胺混合均匀，得到氢化丁腈橡胶混合液，其中，按质量份数计，氢化丁腈橡胶溶液中氢化丁腈橡胶和缩聚型聚酰亚胺的比为(0.7～11.25)：(25～65)；
[0010]在所述步骤1)中，所述氢化丁腈橡胶溶液中氢化丁腈橡胶的浓度为2～15wt％。
[0011]在所述步骤1)中，所述氢化丁腈橡胶溶液为氢化丁腈橡胶和溶剂的混合物。
[0012]在上述技术方案中，所述溶剂为能够溶解氢化丁腈橡胶的液体，例如，所述溶剂为N
‑
甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺(DMAC)。
[0013]在所述步骤1)中，制备所述氢化丁腈橡胶溶液的方法为：将D90<1cm的颗粒状的氢化丁腈橡胶和溶剂混合，搅拌至氢化丁腈橡胶溶解在所述溶剂中，例如以400～500r/min的转速搅拌2～6h。
[0014]在所述步骤1)中，将氢化丁腈橡胶溶液和缩聚型聚酰亚胺混合均匀的方法为：将
氢化丁腈橡胶溶液和缩聚型聚酰亚胺混合后以400～550r/min的转速搅拌至少20min。
[0015]2)将氢化丁腈橡胶混合液和碳酸二甲酯混合均匀，得到氢化丁腈橡胶浆料，其中，按质量份数计，所述氢化丁腈橡胶混合液和碳酸二甲酯的比为(90～95)：(5～10)。
[0016]在所述步骤2)中，将氢化丁腈橡胶混合液和碳酸二甲酯混合，以400～550r/min的转速搅拌至少20min至混合均匀。
[0017]上述制备方法获得的氢化丁腈橡胶浆料。
[0018]一种制备氢化丁腈橡胶涂层隔膜的方法，包括以下步骤：将所述氢化丁腈橡胶浆料涂布在基膜上，萃取，得到氢化丁腈橡胶隔膜前体，对所述氢化丁腈橡胶隔膜前体进行高温脱水，得到所述氢化丁腈橡胶涂层隔膜。
[0019]在上述技术方案中，所述涂布采用凹版辊网纹辊。
[0020]在上述技术方案中，所述萃取为先后依次采用第一N
‑
甲基吡咯烷酮水溶液、第二N
‑
甲基吡咯烷酮水溶液、第三N
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甲基吡咯烷酮水溶液和水，第一N
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甲基吡咯烷酮水溶液中N
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甲基吡咯烷酮的浓度为60～70wt％,第二N
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甲基吡咯烷酮水溶液中N
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甲基吡咯烷酮的浓度为45～55wt％，第三N
‑
甲基吡咯烷酮水溶液中N
‑
甲基吡咯烷酮的浓度为10～20wt％。
[0021]在上述技术方案中，所述高温脱水包括先后依次进行的第一阶段、第二阶段和第三阶段，所述第一阶段的烘干温度为40～45℃，排风频率为13～20Hz，进风频率为14～20Hz，烘干时间为10～20s；第二阶段的烘干温度为45～50℃，排风频率为15～20Hz，进风频率为16～20Hz，烘干时间为10～20s；第三阶段的烘干温度为45～55℃，排风频率为15～20Hz，进风频率为16～20Hz，烘干时间为10～20s。
[0022]氢化丁腈橡胶在提高电池隔膜离子电导率/击穿电压中的应用。
[0023]本专利技术氢化丁腈橡胶涂层隔膜透气性好，且一次涂覆成功，工艺简单，氢化丁腈橡胶提高了隔膜、涂层与极片间的粘结力，增大电解液储液能力，提高锂电池的循环性能。氢化丁腈橡胶中含有腈基官能团，腈基在酸性电解液中可转化为乙酰官能团使隔膜化学稳定性更好，增加与电解液的亲和力；实验中氢化丁腈橡胶本身在电解液中会发生一定的溶胀效果，其特性会更贴近极片提高了隔膜与极片的粘结力，总体提高了隔膜的安全性。
附图说明
[0024]图1为实施例1中氢化丁腈橡胶涂层隔膜的表面扫描电镜；
[0025]图2为对比例1中聚偏氟乙烯涂层隔膜的表面扫描电镜；
[0026]图3为对比例2中聚酰亚胺涂层隔膜的表面扫描电镜。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0028]下述实施例中所涉及药品的购买源如下：
[0029]氢化丁腈橡胶，纯度99.5％，浙江赞昇新材料有限公司
[0030]缩聚型聚酰亚胺，纯度99.5％，浙江研一新能源科技有限公司
[0031]N
‑
甲基吡咯烷酮，纯度99.5％，天津市恒星化学试剂制造有限公司；
[0032]碳酸二甲酯，纯度99.5％，天津市恒星化学试剂制造有限公司；
[0033]正极为三元材料，负极为石墨，湖南杉杉新材料有限公司；
[0034]下述实施例中水采用去离子水。
[0035]常温：20～25℃。
[0036]下述实施例中所涉及设备的型号和厂家如下：
[0037]双行星搅拌机，型号HY
‑
DLH43L，广州红尚机械科技有限公司；
[0038]日本AsahiSeiko旭精工透气仪，型号EG01
‑
551MR；
[0039]日本岛津拉伸机，型号AGS
‑
X(100N)；
[0040]电化学工作站，型号CHI660E，上海辰华仪器有限公司；
[0041]耐压绝缘分析仪，型号AN9636HS，青岛艾诺智能仪器有限公司；
[0042]3M胶带，3M8934纤维胶带794mm*55m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢化丁腈橡胶浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将氢化丁腈橡胶溶液和缩聚型聚酰亚胺混合均匀，得到氢化丁腈橡胶混合液，其中，按质量份数计，氢化丁腈橡胶溶液中氢化丁腈橡胶和缩聚型聚酰亚胺的比为(0.5～12)：(25～65)；2)将氢化丁腈橡胶混合液和碳酸二甲酯混合均匀，得到氢化丁腈橡胶浆料，其中，按质量份数计，所述氢化丁腈橡胶混合液和碳酸二甲酯的比为(90～95)：(5～10)。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，所述氢化丁腈橡胶溶液为氢化丁腈橡胶和溶剂的混合物，所述氢化丁腈橡胶溶液中氢化丁腈橡胶的浓度为2～15wt％。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，将氢化丁腈橡胶溶液和缩聚型聚酰亚胺混合均匀的方法为：将氢化丁腈橡胶溶液和缩聚型聚酰亚胺混合后以400～550r/min的转速搅拌至少20min；在所述步骤2)中，将氢化丁腈橡胶混合液和碳酸二甲酯混合，以400～550r/min的转速搅拌至少20min至混合均匀。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为能够溶解氢化丁腈橡胶的液体。5.如权利要求1～4中任意一项所述制备方法获得的氢化丁腈橡胶浆料。6.一种制备氢化丁腈橡胶涂层隔膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求5中所述氢化丁腈橡胶浆料涂布在...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁海朝，徐锋，王然然，苏碧海，王晓静，李腾，
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：