一种湿法无纺布成型的电池电容器隔膜过滤材料及其制备方法，纤维原料重量百分比为：植物纤维0.1-2.5%、合成纤维80-99.9%；无机粉末为纤维重量的45-1000%，有机粉末为纤维重量的0-50%，增强粘结剂为纤维重量的0.5-15%；其制备方法是：植物纤维和合成纤维分别打浆，无机粉末和有机粉末经高压均质混合后用成型器单层或多层成型，然后涂布和热轧、改性处理，改变了隔膜的各项物理化学指标，能有效控制孔径的大小，提高孔径的均匀性，且是迷宫式曲孔能避免枝晶生成，过滤精度和效率较高，降低隔膜内阻，提高隔膜的保液率、耐高温性能和改善过温闭孔保护、尺寸变形小、使用寿命长，具有较好的经济效益和社会效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纺织和电化学
，涉及一种。
技术介绍
全植物纤维过滤材料主要依靠筛分原理对杂质进行过滤，即根据孔径的大小决定过滤精度。这种材料的缺点是只能实现材料的表层过滤且不耐化学腐蚀，即杂质主要被材料表层拦截，而更小的杂质则基本上穿过过滤材料。在使用过程中，过滤材料表层孔隙很快就被杂质完全堵塞，材料深层的孔隙不能被充分利用。因此该类材料的过滤阻力较大、过滤效率较低、使用寿命较短。使得过滤精度、过滤效率、过滤阻力及使用寿命不能兼顾。利用湿法造纸成形工艺制备的过滤与分离材料，因为采用的纤维直径一般大于2 3 ii m,材料的孔径一般大于I ii m,因此未见过应用于过滤精度小于Iym的微孔过滤。电池隔膜材料特别是锂电池隔膜的材料因为需要隔离正、负极，防止正负极微颗粒接触造成短路，因此主要采用的也是多孔的聚合物薄膜(如PP、PP / PE / PP膜)。这种类型的隔膜存在对电解质亲和性较差的缺点，影响电解液的吸收和锂离子的顺利通过。因此，使用这类隔膜时为了提高理离子电池的能量密度，要求隔膜厚度尽量薄；同时为提高离子通过率，需要孔尽量多，这样就容易导致内部短路，影响锂离子电池使用的安全性。日本专利JP2004031084中公开了一种以聚酯或Teflon(特富龙)等树脂涂敷在无纺布基材上制备锂电池隔膜的方法。上述专利以直径大于Iu m的细纤维制备隔膜，不易控制孔径，而通过涂敷树脂降低孔径，减少内部短路，存在工艺复杂，且不易均匀的缺点。美国专利MS2005 / 022M65中公开了一种采用聚酯无纺布作为基材，在无纺布基材表面涂布纳米尺寸的氧化物颗粒以控制孔径，并加入具有热封作用的PE WAX(聚乙烯蜡)等物质制备隔膜材料的方法，所制备的隔膜材料具有更好的耐混性能和热封性能。美国专利MS2005 / 0255769中公开了一种用无纺布制备适用于高能锂电池的隔膜材料的方法。这两个专利所公开的隔膜材料的缺点是通过涂布方法制备的隔膜材料无机颗粒填料在多次循环充放电中容易发生脱落。中国专利CN 200910127510.4 —种湿法成形微孔过滤分离材料及其制备方法与应用。其采用可原纤化的纤维为聚对苯撑苯并噁唑(PBO)、芳香族聚酰胺(PPTA)、天丝(Lyoce)或聚丙烯脂(PAN)中的至少一种或多种混合。设置有热压成形、浸溃或涂布粘接树脂。所述粘接树脂可以是丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚酪树脂等。设定原纤化的纤维原料的加拿大游离度为750 30ml，更优选200 30ml。分散助剂为表面活性齐U、水溶性高分子化合物、酸、或无机盐中的一种或一种以上混合物。所述表面活性剂为季铵盐、脂肪酸盐类等，所述水溶性高分子为聚丙烯酸脂及其共聚物类、聚丙烯酰胺及其衍生物或聚氧化乙烯类等。原纤化的纤维原料与粘接纤维的绝干质量比是100:1 10: 90;粘接纤维为直径小于10 U m的热塑性的单组分纤维、热塑性的皮芯纤维，如聚烯烃纤维、皮芯聚烯烃纤维(ES纤维)，聚酯纤维，皮芯聚酯纤。无机物颗粒为Si02、Al203、Zr02、TiO2等氧化物。加入表面活性剂、水溶性高分子化合物、酸或无机盐中的一种或一种以上混合物，具体为十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺(PAM)、聚氧化乙烯(PAE)、硅烷偶联剂等。无机物颗粒的量为纤维原料总重量的0.05 50%。综上所述，现有技术存在的孔径大小不均匀、隔膜的耐高温耐腐蚀性差、不能控制过温闭孔保护温度、隔膜内阻高和制造成本高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的:针对现有技术存在的问题，采用湿法无纺布工艺，以合成纤维和植物纤维在水中分散得到浆料，在配浆过程中或涂布胶液中添加无机粉末和/或有机粉末，制备电池电容器隔膜过滤材料。本专利技术是这样实现的: 一种湿法无纺布成形的电池电容器隔膜过滤材料，其特征在于:制备原料中各种纤维重量其百分比为植物纤维0.1 2.5%、合成纤维97.5 99.9%，无机粉末为纤维重量的45 1000%，有机粉末为纤维重量的0 5%，增强粘结剂为纤维重量的0.5 15% ； 所述的无机粉末在浆内添加量为纤维重量的45 800%，在涂布胶液中添加无机粉末量为纤维重量的0 955%。以上所述的植物纤维包括市售的木浆、棉浆、麻浆、草浆中的一种或两种以上的混合浆柏。以上所述的合成纤维包括市售的聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、皮芯复合纤维(ES纤维)、并列中空复合纤维、海岛超细复合纤维中的一种或两种以上的混合纤维。以上所述的增强粘结剂包括市售的丙烯酸树脂及衍生物、聚乙烯醇及衍生物、变性淀粉、羧甲基纤维素、脲醛树脂、酚醛树脂、聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚四氟乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯晴、氟化乙烯与六氟丙烯的共聚物、环氧树脂中的任意一种或两种以上的混合物。以上所述的增强粘结剂的溶剂包括:去离子水、乙醇、丙三醇、正丁醇、乙二醇、二乙二醇、辛醇、丙酮、N，N- 二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N，N- 二甲基丙烯酰胺、二甲基亚砜、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或两种以上的混合物。以上所述的无机粉末包括市售的钛酸钾、活性白土、氧化镁、氧化硅、氧化铝、氧化钙、蒙脱石、云母、氧化钛、碳酸钙、滑石粉、硅酸钙、硅酸镁、硅藻土、高岭土、瓷土、氧化锆、氧化锌、氧化钡、氧化铁、氧化锆、硫酸钡、硫酸钙、碳化硅、石棉、玻璃纤维任意两种以上的混合物。以上所述的有机粉末包括市售的聚乙烯粉末、聚丙烯粉末、聚乙烯蜡粉末、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡粉末、氧化聚丙烯蜡任意一种或两种以上的混合物。以上所述的湿法无纺布成形的电池电容器隔膜过滤材料的制备方法，包括植物纤维打浆，合成纤维和粉末分别分散，混合，湿法成形，脱水，一次干燥，热轧成形，改性处理，涂布或一次干燥后直接涂布，二次干燥，定形，剪切包装，得到电池电容器隔膜过滤材料；主要制备工艺步骤: (I)植物纤维打浆:将植物纤维浆柏与水用市售打浆机按0.5 2.5%浓度进行打浆分散，备用；(2)合成纤维分散:按合成纤维与水用市售打浆机按0.5 2%浓度在水中搅拌成分散成合成纤维悬浮液，备用； (3)粉末分散:将无机粉末和/或有机粉末与水按比例混合成I 10%浓度悬浮液，用市售中高压均质设备制备粉末浆料； (4)混合:将植物纤维浆料、分散合成纤维悬浮液和无机粉末和/或有机粉末悬浮液加入打浆机或混浆泵中，混合均匀； (5)湿法成形:采用圆网或斜网、长网成形设备或手抄片器进行单层或多层成形； (6)脱水:采用市售真空泵真空吸水和市售压榨设备压榨脱水； (7)一次干燥:采用常规方法干燥得到基布； (8)热轧成形:采用市售热轧机对已成形的热塑型基布进行热轧处理； (9)改性处理:对热轧处理成形的基布进行亲水处理； (10)涂布:将改性处理或经一次干燥的基布用增强粘结剂、无机粉末、溶剂混合均匀后以常规方法涂布； (11)二次干燥:将经过涂布的基布采用常规方法干燥； (12)定形:将二次干燥的基布采用常规方法定形； (13)剪切包装:将定形布材剪切，包装，得到电池电容器隔膜过滤材料。以上所述的涂布采用增强粘结剂和无机粉末的配料比为I 10: 0.1 10，溶剂使用量按涂布工艺需要涂布。以上所述的热塑形基布是以聚丙烯纤维、聚乙本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种湿法无纺布成形的电池电容器隔膜过滤材料，其特征在于：制备原料中各种纤维重量其百分比为植物纤维0.1～2.5%、合成纤维97.5～99.9%，无机粉末为纤维重量的45～1000%，有机粉末为纤维重量的0～5%，增强粘结剂为纤维重量的0.5～15%；所述的无机粉末在浆内添加量为纤维重量的45～800%，在涂布胶液中添加无机粉末量为纤维重量的0～955%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕凯，
申请(专利权)人：吕凯，
类型：发明
国别省市：广西;45
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