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() 一种补锂隔膜及其制备方法和应用技术_技高网

一种补锂隔膜及其制备方法和应用技术

技术编号:41242620 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-09 23:54
本发明专利技术提供了一种补锂隔膜,其特征在于,包括隔膜层以及设置在所述隔膜层上的补锂层,所述补锂层包括有:导电炭黑、粘结剂、分散剂、润湿剂、补锂化合物、去离子水、乙醇。本发明专利技术制备补锂隔膜采用对环境更加友好地去离子水和无水乙醇,生产工艺更加安全环保,而且工艺简单、成本低、制备周期短、易操作,易于工业化生产。利用本发明专利技术方法生产的补锂隔膜可以缩短过充时间,减少热失控风险,而且能提高电池的容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,尤其涉及一种锂离子隔膜制造的方法。


技术介绍

1、目前锂离子电池的首效都达不到100%,这主要是因为锂离子电池在化成过程中,负极sei膜的形成会消耗大量活性锂,形成不可逆容量的损失;同样在锂离子电池的持续充放电过程中,其本身由于各种副反应的产生也会导致实际参与的锂离子数量不断下降,发生容量衰减。

2、为了提高锂离子电池的首效,补锂技术应运而生,即通过补锂的方法消除这部分不可逆容量的损失,提高电池能量密度及其他电性能。目前已知的补锂的方式包括正极补锂、负极补锂、隔膜补锂以及电解液补锂。

3、隔膜补锂可通过在聚合物表面引入金属锂层或直接涂布含锂化合物的混合浆料形成涂层,隔膜补锂工艺简单,经济便捷,但是现有的隔膜补锂技术通常是将补锂剂(例如磷酸铁锂)以及其他聚合物加入到n-甲基吡咯烷酮溶剂中溶解并搅拌均匀得到浆料后再涂覆到聚乙烯隔膜上,经过固化、干燥后得到补锂隔膜。但是通过上述方法制备补锂隔膜,由于在生产工艺中需要大量使用到n-甲基吡咯烷酮溶剂,但是n-甲基吡咯烷酮在高浓度或长期接触下可能对人体健康造成危害,而且它会对生殖系统、肝脏和肾脏产生不良影响,此外,n-甲基吡咯烷酮也可能对环境造成潜在的危害,如水体和土壤的污染。因此,在补锂领域中,亟需开发一种工艺简单,环境友好,无污染的补锂隔膜的生产方法。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中补锂隔膜生产工艺中因使用n-甲基吡咯烷酮造成环境污染的问题,本专利技术提供了一种补锂隔膜,包括隔膜基层以及设置在所述隔膜基层上的补锂层,所述补锂层的浆料包含有:去离子水、导电剂、粘结剂、分散剂、润湿剂、补锂化合物和乙醇。

2、进一步地,所述补锂化合物为磷酸铁锂。

3、进一步地,所述粘接剂包括有两种聚合物。

4、进一步地,所述粘结剂包括有聚丙烯酸和聚丙烯酰胺。

5、进一步地,所述分散剂为羧甲基纤维素纳。

6、进一步地,本专利技术提供了一种补锂隔膜的生产方法,包括以下步骤:

7、s1:将所述分散剂加入至所述去离子水中并进行第一次搅拌;

8、s2:将所述导电剂加入至所述步骤s1制备的溶液中并进行第二次搅拌;

9、s3:将所述补锂化合物加入中所述步骤s2制备的溶液中并进行第三次搅拌;

10、s4:将所述粘结剂、所述润湿剂加入至步骤s3制备的溶液中并进行第四次搅拌;

11、s5:将所述乙醇添加至步骤s4制备的溶液中并进行第五次搅拌以获得所述浆料;

12、s6:将所述步骤s5中制备的浆料涂覆到所述基膜中获得所述补锂隔膜。

13、进一步地,所述第四次搅拌的搅拌速度为公转30rpm,自转1800rpm,搅拌时间为30min。

14、进一步地,按重量份计,所述浆料包括有所述补锂化合物85-90质量份。

15、进一步地,按重量份计,所述浆料包括有所述乙醇1-5质量份。

16、进一步地,本专利技术的另一方面,还提供了一种锂离子电池,包括正极、负极、电解液和所述补锂隔膜。

17、采用本专利技术的水系工艺制备的补锂隔膜生产的电池能提高电池的容量,缩短电池过充时间,极大地减少了电池的热失控的风险。本专利技术制备过程中,无水乙醇的加入解决了补锂剂磷酸铁锂在水系工艺制备中涂布出现的贝纳德漩涡的问题,使涂布界面更加均匀稳定。

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【技术保护点】

1.一种补锂隔膜,其特征在于,包括隔膜基层以及设置在所述隔膜基层上的补锂层,所述补锂层的浆料包含有:去离子水、导电剂、粘结剂、分散剂、润湿剂、补锂化合物和乙醇。

2.根据权利要求1所述的补锂隔膜,其特征在于,所述补锂化合物为磷酸铁锂。

3.根据权利要求1所述的补锂隔膜,其特征在于,所述粘接剂包括有两种聚合物。

4.根据权利要求3所述的补锂隔膜,其特征在于,所述粘结剂包括有聚丙烯酸和聚丙烯酰胺。

5.根据权利要求1所述的补锂隔膜,其特征在于,所述分散剂为羧甲基纤维素纳。

6.一种根据权利要求1-5任一所述的补锂隔膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.如权利要求6所述的补锂隔膜的制备方法,其特征在于,所述第四次搅拌的搅拌速度为公转30rpm,自转1800rpm,搅拌时间为30min。

8.如权利要求6所述的补锂隔膜的制备方法,其特征在于,按重量份计,所述浆料包括有所述补锂化合物85-90质量份。

9.如权利要求6所述的补锂隔膜的制备方法,其特征在于,按重量份计,所述浆料包括有所述乙醇1-5质量份。

10.一种锂离子电池,其特征在于:包括正极、负极、电解液和权利要求1-5任一所述的补锂隔膜。

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【技术特征摘要】

1.一种补锂隔膜,其特征在于,包括隔膜基层以及设置在所述隔膜基层上的补锂层,所述补锂层的浆料包含有:去离子水、导电剂、粘结剂、分散剂、润湿剂、补锂化合物和乙醇。

2.根据权利要求1所述的补锂隔膜,其特征在于,所述补锂化合物为磷酸铁锂。

3.根据权利要求1所述的补锂隔膜,其特征在于,所述粘接剂包括有两种聚合物。

4.根据权利要求3所述的补锂隔膜,其特征在于,所述粘结剂包括有聚丙烯酸和聚丙烯酰胺。

5.根据权利要求1所述的补锂隔膜,其特征在于,所述分散剂为羧甲基纤维素纳。

6.一种根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员:李航何柳唐姣君洪松黄晓伟戈志敏
申请(专利权)人:江西赣锋锂电科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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