【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池隔膜，具体为一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜及其制备方法。
技术介绍
1、锂电池作为一种新型的二次电池，拥有高能量密度和循环寿命长等优点。随着应用范围不断扩展，锂电池被广泛应用于便携式电子装置、储能设备和动力汽车等领域，并且特别是在新能源行业快速发展的背景下，锂电池在动力汽车中的应用更是愈加广泛。
2、隔膜作为锂电池的重要组成部分，起着防止正、负极直接接触引发短路的关键作用，对锂电池的安全性具有重要影响。因此，随着锂电池性能的提升以及对安全性要求的不断提高，对隔膜性能也提出了更高的要求。
3、目前，聚烯烃隔膜是最常用的锂电池隔膜。然而，市场上现有的聚烯烃隔膜存在一些问题：首先，聚烯烃隔膜的离子电导率较低，导致电池内阻增加，不利于锂离子电池在高倍率充放电条件下的工作；其次，隔膜的亲电解液性能不足，导致电池循环性能下降等问题；此外，聚烯烃材料的熔点较低，当电池发生热失控时，隔膜容易破裂，导致热失控更加严重，进而引发电池燃烧甚至爆炸的安全隐患。
4、为了解决聚烯烃隔膜离子电导率低、电解液浸润性能差以及耐热性能差的问题，目前主要的解决方案是在聚烯烃隔膜的单面或双面涂覆耐高温的陶瓷涂层。然而，常规陶瓷粉体在水中很难均匀分散且分散速度较慢，因此制备陶瓷浆料时需要添加大量助剂甚至多种助剂，以实现良好的分散性。这导致制备过程变得繁琐且时间较长，从而显著降低了生产效率并增加了生产成本，进一步缩小了隔膜的利润空间。因此，研究开发出电解液浸润性好、易于制备的锂电池用陶瓷隔膜已成为整个行业共同追求的目
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜，具有以下技术特征：所述高电解液浸润性的陶瓷隔膜由基膜以及涂覆在基膜两侧的高浸润涂层组成；
3、其中，所述基膜为聚烯烃隔膜中的任意一种；
4、所述高浸润涂层由高浸润涂覆浆料涂覆在基膜两侧后干燥形成。
5、进一步的，所述基膜的厚度为μm；所述高浸润涂层厚度为2.5-3.5μm。
6、进一步的，按重量百分比计，所述高浸润涂覆浆料中含有以下组分：28-38％的peg@al2o3复合材料、5-16％粘结剂、0.1-0.6润湿剂，余量为超纯水；
7、其中，所述peg@al2o3复合材料由al2o3粉体经聚乙二醇包覆处理后制得。
8、进一步的，所述粘结剂为聚丙烯酸类粘结剂中的任意一种；所述润湿剂为炔醇类润湿剂中的任意一种。
9、一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜的制备方法，包括以下步骤：
10、s1.制备peg@al2o3复合材料；
11、s11.将al2o3粉体与超纯水混合，磁力搅拌混合3-5小时后，对其进行超声处理8-12h，得到al2o3分散液；
12、s12.将聚乙二醇加入至丙酮中，并对其密封处理后，磁力搅拌混合8-12h后，得到聚乙二醇溶液；
13、s13.在不断搅拌与超声震荡处理的条件下，将步骤s12制备的聚乙二醇溶液缓慢加入至al2o3分散液中，滴加结束后，继续磁力搅拌4-6h后，对混合溶液继续超声震荡处理6-8h，将所得混合溶液离心分离，收集沉淀，并使用超纯水洗涤后，真空干燥至恒重，得到peg@al2o3复合材料；
14、s2.制备高浸润涂覆浆料；
15、将peg@al2o3复合材料分散至超纯水中，以300-1200rpm的速率预混30-150min后，加入粘结剂，以300-1000rpm的速率继续混合30-120min，加入润湿剂，降低转速至150-650rpm，继续混合10-60min后，得到高浸润涂覆浆料；
16、s3.制备陶瓷隔膜；
17、将高浸润涂覆浆料涂布在基膜两侧表面，高温烘烤干燥后，收卷，得到高电解液浸润性的陶瓷隔膜。
18、进一步的，步骤s1中，在制备peg@al2o3复合材料时，具体包括以下步骤：
19、s11.将al2o3粉体与超纯水混合，以500-600rpm的速率磁力搅拌混合3-5小时后，对其进行频率为40-50khz的超声处理，超声处理8-12h，得到al2o3分散液；
20、s12.将聚乙二醇加入至丙酮中，并对其密封处理后，以400-500rpm的速率对其磁力搅拌混合8-12h后，得到聚乙二醇溶液；
21、s13.在以1000-1200rpm的磁力搅拌与频率为40-50khz的超声震荡处理的条件下，将步骤s12制备的聚乙二醇溶液缓慢加入至al2o3分散液中，加入结束后，继续以频率为750-850rpm搅拌4-6h后，对混合溶液继续进行频率为35-45khz超声震荡处理6-8h，将所得混合溶液离心分离，收集沉淀，并使用超纯水洗涤后，55-65℃真空干燥至恒重，得到peg@al2o3复合材料。
22、进一步的，步骤s11中，al2o3粉体与超纯水的质量比为(3-4)：250。
23、进一步的，步骤s12中，聚乙二醇与丙酮的质量比为(1.5-2)：9.5。
24、进一步的，步骤s1中，所述al2o3粉体与聚乙二醇的质量比为(3.4-3.7)：(1.7-2)。
25、进一步的，步骤s3中，高温烘烤干燥温度为70-80℃。
26、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
27、1.本专利技术提供了peg@al2o3复合材料修饰的复合隔膜，其中al2o3具有良好的耐高温和导热性能，有利于提高涂层的耐热性，从而提高隔膜的耐热性，同时al2o3的引入可以有效改善隔膜的电解液浸润性；另外，peg是一种含有大量羟基的聚合物，而羟基是强亲水基团，通过peg对al2o3的修饰，进一步提升了隔膜的电解液浸润性能。
28、2.本专利技术提供的peg@al2o3复合材料修饰的复合隔膜，由于常规al2o3粉体在水中分散不匀且分散速度较慢，因此在制备陶瓷浆料时需要添加大量助剂甚至多种助剂以使其很好地分散在水中，从而导致制备过程繁琐，花费时间较长。peg是一种含有大量羟基的聚合物，而羟基是强亲水基团，通过peg对al2o3的修饰，可以显著改善al2o3在水中的分散性问题，修饰后的al2o3可以快速地、均匀地分散在水中，浆料制备过程非常简单，从而大大提高了生产效率，同时降低了生产成本，进而大幅度提升了隔膜的利润空间。
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1.一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜，其特征在于：所述高电解液浸润性的陶瓷隔膜由基膜以及涂覆在基膜两侧的高浸润涂层组成；
2.根据权利要求1所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜，其特征在于：所述基膜的厚度为8-10μm；所述高浸润涂层厚度为2.5-3.5μm。
3.根据权利要求1所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜，其特征在于：按重量百分比计，所述高浸润涂覆浆料中含有以下组分：28-38％的PEG@Al2O3复合材料、5-16％粘结剂、0.1-0.6润湿剂，余量为超纯水；
4.根据权利要求3所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜，其特征在于：所述粘结剂为聚丙烯酸类粘结剂中的任意一种；所述润湿剂为炔醇类润湿剂中的任意一种。
5.一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中，在制备PEG@Al2O3复合材料时，具体包括以下步骤：
7.根据权利要求5所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S11中
8.根据权利要求5所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S12中，聚乙二醇与丙酮的质量比为(1.5-2)：9.5。
9.根据权利要求5所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述Al2O3粉体与聚乙二醇的质量比为(3.4-3.7)：(1.7-2)。
10.根据权利要求5所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S3中，高温烘烤干燥温度为70-80℃。
...【技术特征摘要】
1.一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜，其特征在于：所述高电解液浸润性的陶瓷隔膜由基膜以及涂覆在基膜两侧的高浸润涂层组成；
2.根据权利要求1所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜，其特征在于：所述基膜的厚度为8-10μm；所述高浸润涂层厚度为2.5-3.5μm。
3.根据权利要求1所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜，其特征在于：按重量百分比计，所述高浸润涂覆浆料中含有以下组分：28-38％的peg@al2o3复合材料、5-16％粘结剂、0.1-0.6润湿剂，余量为超纯水；
4.根据权利要求3所述的一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜，其特征在于：所述粘结剂为聚丙烯酸类粘结剂中的任意一种；所述润湿剂为炔醇类润湿剂中的任意一种。
5.一种高电解液浸润性的陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：李帆，高宇，张立斌，赵海玉，
申请(专利权)人：江苏厚生新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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