System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 水性聚酰胺、水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜及其制备方法技术_技高网

水性聚酰胺、水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜及其制备方法技术

技术编号:40001248 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-09 03:39
本发明专利技术公开了一种水性聚酰胺、水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜及其制备方法,涉及电池隔膜技术领域。其中,水性聚酰胺采用如下方法制备:向反应釜中加入己二酸、己二胺和二乙烯三胺,均匀混合得到混合液,将混合液经超声处理后,再向反应釜中加入催化剂,加热反应,得到水性聚酰胺中间体,室温下冷却,然后加入环氧氯丙烷和水,再次升温继续反应,即得水性聚酰胺。水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜,包括如下重量份的原料:水性聚酰胺100份,玻璃纤维1‑30份,乳化剂0.1‑10份,分散剂0.1‑5份,水50~100份。本发明专利技术的水性聚酰胺玻璃纤维,能有效提高电池隔膜的强度、拉伸性能、容量密度和耐低温和耐高温性能,提高了锂离子和钠离子电池容量,使用寿命和安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池隔膜,具体涉及一种水性聚酰胺、水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜及其制备方法


技术介绍

1、锂离子和钠离子电池是一种二次电池,它主要依靠金属离子在正极和负极之间来回移动工作。相比于传统的镍镉电池或镍氢电池,它具有能量密度高、循环寿命长的特性,并且安全可靠、可快速充放电。锂离子和钠离子电池隔膜是二次电池的主要组件,随着动力汽车的飞速发展,动力汽车行业对锂离子和钠离子电池隔膜要求提高,希望具备高机械强度、高容量密度的隔膜,能够在更宽的温度范围内使用,以利于电池加工并提高续航能力和安全性能。

2、目前获得高强度隔膜的常见办法是在隔膜表面涂覆无机物来增加隔膜机械强度。如中国专利cn202211205043.4公开了电池隔膜及其制备方法和电池,将多孔纳米陶瓷颗粒、硅烷偶联剂、醇溶剂和水的混合物进行加热处理,得到第一混合体系;将所述第一混合体系进行固液分离,收集固形物并进行乳化分散处理,得到悬浊液;将所述悬浊液涂覆于经等离子处理的基膜的至少一侧表面,再进行固化处理;所述加热处理的温度为90~105℃,所述加热处理的时间为20~25h;所述固化处理包括红外固化处理。然而该专利原料中多孔纳米陶瓷颗粒涂覆在隔膜表面,很容易从隔膜表面掉下来,导致电池在多次充放电过程中会出现脱落,从而堵塞微孔,导致锂离子不能顺利通过,电池循环性能下降,电池寿命缩短。


技术实现思路

1、本专利技术提供的一种水性聚酰胺、水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜及其制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的现有技术中采用涂覆无机物生产高强度电池隔膜的材料,但制备得到的涂覆无机物隔膜的物理性能较差、电池的能量密度低,无法满足电池隔膜的使用需求的问题。

2、为了实现上述技术目的,本专利技术主要采用如下方案:

3、第一方面,本专利技术公开了一种水性聚酰胺的制备方法,采用如下方法制备:向反应釜中加入己二酸、己二胺和二乙烯三胺,均匀混合得到混合液,将混合液经超声处理后,再向反应釜中加入催化剂,加热反应,得到水性聚酰胺中间体,室温下冷却,然后加入环氧氯丙烷和水,再次升温继续反应,即得水性聚酰胺。

4、在本专利技术的较佳实施方式中,所述己二酸、己二胺和二乙烯三胺的摩尔比为1:3:1。

5、在本专利技术的较佳实施方式中,当反应釜温度达到60℃时进行超声处理,超声处理时长为1~10h。

6、在本专利技术的较佳实施方式中,所述催化剂为7-甲基六元二环胍,催化剂的加入量为所述混合液质量的0.6%。

7、在本专利技术的较佳实施方式中,加热反应时的加热温度为100~180℃,反应时间3~5h,室温下冷却至30~50℃,再次升温继续反应的温度为50~60℃。

8、在本专利技术的较佳实施方式中,所述环氧氯丙烷与己二酸的质量比为1:4。

9、第二方面,本专利技术公开了一种水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜,包括如下重量份的原料:水性聚酰胺100份,玻璃纤维1-30份,乳化剂0.1-10份,分散剂0.1-5份,水50~100份,其中,所述水性聚酰胺采用如第一方面所述的制备方法制备得到。

10、第三方面,本专利技术公开了一种如第二方面所述的水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜的制备方法,包括如下步骤:

11、(1)制备玻璃纤维:将玻璃球均匀投入窑炉煅烧,得到玻璃液,利用玻璃液制成二次纤维丝,收集,粉碎、过筛,收集特定长度的玻璃纤维;

12、(2)按比例称取水性聚酰胺,玻璃纤维,乳化剂,分散剂和水,进行打浆,打浆完成后继续搅拌,使玻璃纤维呈游离状均匀地分布在溶液中,随后进行均化,得到水性聚酰胺玻璃纤维;

13、(3)将水性聚酰胺玻璃纤维涂覆在聚烯烃基膜表面,经过烘干、复合、拉伸、分切、包装,得到水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜。

14、在本专利技术的较佳实施方式中,步骤(1)中,利用玻璃液制成二次纤维丝,采用如下方法:将玻璃液进行气泡和杂质的去除,然后经过漏板流出,形成一次玻璃纤维丝,一次玻璃纤维丝经过拉伸后再经过燃气流二次熔融、分裂和牵伸,形成直径为微米或亚微米的二次玻璃纤维丝。

15、在本专利技术的较佳实施方式中,步骤(1)中,收集长度为10~100um玻璃纤维;步骤(3)中,所述水性聚酰胺玻璃纤维的涂覆厚度为1~10um,制备得到的水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜厚度为5~20um。

16、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:

17、本专利技术以己二酸、己二胺和二乙烯三胺先制备水性聚酰胺,然后再以水性聚酰胺和玻璃纤维为原料制备水性聚酰胺玻璃纤维,将其涂覆在聚烯烃基膜上,能有效提高电池隔膜的强度、拉伸性能、容量密度和耐低温和耐高温性能,提高了锂离子和钠离子电池容量,使用寿命和安全性能。

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【技术保护点】

1.一种水性聚酰胺的制备方法,其特征在于,采用如下方法制备:向反应釜中加入己二酸、己二胺和二乙烯三胺,均匀混合得到混合液,将混合液经超声处理后,再向反应釜中加入催化剂,加热反应,得到水性聚酰胺中间体,室温下冷却,然后加入环氧氯丙烷和水,再次升温继续反应,即得水性聚酰胺。

2.根据权利要求1所述的水性聚酰胺的制备方法,其特征在于:所述己二酸、己二胺和二乙烯三胺的摩尔比为1:3:1。

3.根据权利要求1所述的水性聚酰胺的制备方法,其特征在于:当反应釜温度达到60℃时进行超声处理,超声处理时长为1~10h。

4.根据权利要求1所述的水性聚酰胺的制备方法,其特征在于:所述催化剂为7-甲基六元二环胍,催化剂的加入量为所述混合液质量的0.6%。

5.根据权利要求1所述的水性聚酰胺的制备方法,其特征在于:加热反应时的加热温度为100~180℃,反应时间3~5h,室温下冷却至30~50℃,再次升温继续反应的温度为50~60℃。

6.根据权利要求1所述的水性聚酰胺的制备方法,其特征在于:所述环氧氯丙烷与己二酸的质量比为1:4。

>7.一种水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜,其特征在于,包括如下重量份的原料:水性聚酰胺100份,玻璃纤维1-30份,乳化剂0.1-10份,分散剂0.1-5份,水50~100份,其中,所述水性聚酰胺采用如权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到。

8.一种如权利要求7所述的水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

9.根据权利要求8所述的水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,利用玻璃液制成二次纤维丝,采用如下方法:将玻璃液进行气泡和杂质的去除,然后经过漏板流出,形成一次玻璃纤维丝,一次玻璃纤维丝经过拉伸后再经过燃气流二次熔融、分裂和牵伸,形成直径为微米或亚微米的二次玻璃纤维丝。

10.根据权利要求8所述的水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,收集长度为10~100um玻璃纤维;步骤(3)中,所述水性聚酰胺玻璃纤维的涂覆厚度为1~10um,制备得到的水性聚酰胺玻璃纤维改性隔膜厚度为5~20um。

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【技术特征摘要】

1.一种水性聚酰胺的制备方法,其特征在于,采用如下方法制备:向反应釜中加入己二酸、己二胺和二乙烯三胺,均匀混合得到混合液,将混合液经超声处理后,再向反应釜中加入催化剂,加热反应,得到水性聚酰胺中间体,室温下冷却,然后加入环氧氯丙烷和水,再次升温继续反应,即得水性聚酰胺。

2.根据权利要求1所述的水性聚酰胺的制备方法,其特征在于:所述己二酸、己二胺和二乙烯三胺的摩尔比为1:3:1。

3.根据权利要求1所述的水性聚酰胺的制备方法,其特征在于:当反应釜温度达到60℃时进行超声处理,超声处理时长为1~10h。

4.根据权利要求1所述的水性聚酰胺的制备方法,其特征在于:所述催化剂为7-甲基六元二环胍,催化剂的加入量为所述混合液质量的0.6%。

5.根据权利要求1所述的水性聚酰胺的制备方法,其特征在于:加热反应时的加热温度为100~180℃,反应时间3~5h,室温下冷却至30~50℃,再次升温继续反应的温度为50~60℃。

6.根据权利要求1所述的水性聚酰胺的制备方法,其特征在于:所述环氧氯丙...

【专利技术属性】
技术研发人员:王红兵唐浩林陈勇王聪梅柱
申请(专利权)人:合肥惠强新能源材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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