高安全型无机隔膜复合电极制备方法及其制得的复合电极与流程

文档序号:26054916发布日期:2021-07-27 15:32阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高安全型无机隔膜复合电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,

(1)、制备负极电极极片

将负极浆料涂布于厚度8μm铜箔上,经烘干、干燥、辊轧,得到厚度为100~130μm负极电极极片;

(2)、制备无极隔膜浆料

按质量份数称取去离子水300~800份、水性粘结剂20~50份、无机陶瓷粉800~1200份和表面活性剂10~30份,将水性粘结剂加入部分去离子水中搅拌形成第一胶液,无机陶瓷粉、表面活性剂加入剩余去离子水中混合,再加入第一胶液搅拌分散,得到无机隔膜浆料;

(3)、制备复合电极极片

将步骤(2)所得无机隔膜浆料涂覆于步骤(1)制得的负极电极极片上,并依次在52~58℃下30~120s,58~65℃下30~120s,52~58℃下30~120s条件下烘干,使负极电极极片上形成厚度为20~50μm、孔隙率为40%~60%的无机隔膜涂层,负极电极极片、无机隔膜涂层共同形成复合电极极片。

2.如权利要求1所述的高安全型无机隔膜复合电极的制备方法,其特征在于,步骤(2)中无机陶瓷粉为α-al2o3、sio2、tio2、zro2中一种或多种组合;表面活性剂选自羧甲基纤维素、聚乙二醇、正丙醇中的一种或多种组合。

3.如权利要求1所述的高安全型无机隔膜复合电极的制备方法,其特征在于,步骤(2)中水性粘结剂为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯乳液、丁苯乳液中的一种。

4.如权利要求3所述的高安全型无机隔膜复合电极的制备方法,其特征在于,步骤(2)中水性粘结剂为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯腈其中一种时,将水性粘结剂加入部分去离子水中加热至85~95℃搅拌形成第一胶液。

5.如权利要求1所述的高安全型无机隔膜复合电极的制备方法,其特征在于,步骤(2)中水性粘结剂加入部分去离子水中以500~1000rpm搅拌速度搅拌2~3h,形成第一胶液,无机陶瓷粉、表面活性剂加入剩余去离子水中混合,再加入第一胶液以10~30rpm搅拌速度和500~1000rpm分散速度搅拌2~4h,得到无机隔膜浆料。

6.如权利要求1所述的高安全型无机隔膜复合电极的制备方法,其特征在于,步骤(1)中负极浆料的制备方法包括以下步骤:

按质量份数称取n-甲基吡咯烷酮3000~4000份、石墨3000~4500份、导电剂30~80份、第二粘结剂120~200份、无水草酸1~2份,将第二粘结剂先加入n-甲基吡咯烷酮中搅拌分散得到第二胶液,再依次加入无水草酸、导电剂、一半的石墨搅拌分散,最后加入剩下的石墨搅拌分散,得到负极浆料。

7.如权利要求6所述的高安全型无机隔膜复合电极的制备方法,其特征在于,步骤(1)中导电剂为超级导电炭黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种组合,第二粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺中的一种或多种组合。

8.如权利要求6所述的高安全型无机隔膜复合电极的制备方法,其特征在于,步骤(1)中搅拌分散时搅拌速度为20~50rpm、分散速度1500~4000rpm,将第二粘结剂先加入n-甲基吡咯烷酮中搅拌分散60min得到第二胶液,再依次加入无水草酸、导电剂、一半的石墨搅拌分散10min,最后加入剩下的石墨搅拌分散160min。

9.如权利要求1所述的高安全型无机隔膜复合电极的制备方法,其特征在于,步骤(1)中负极浆料涂覆速度为2~8m/min,步骤(3)中无极隔膜浆料的涂覆速度为1~5m/min。

10.一种复合电极,其特征在于,由权利要求1-9中任一高安全型无机隔膜复合电极的制备方法制备得到。


技术总结
本发明公开了一种高安全型无机隔膜复合电极制备方法及其制得的复合电极,制备方法包括以下步骤:(1)、制备负极电极极片;(2)、按质量份数称取去离子水、水性粘结剂、无机陶瓷粉和表面活性剂,将水性粘结剂加入部分去离子水中搅拌形成第一胶液,无机陶瓷粉、表面活性剂加入剩余去离子水中混合,再加入第一胶液搅拌分散,得到无机隔膜浆料;(3)、将步骤(2)所得无机隔膜浆料涂覆于步骤(1)制得的负极电极极片上烘干形成复合电极极片。本发明制得的复合电极极片组装成电池后具有良好的柔韧性,同时无机隔膜具有传统有机隔膜不具备的耐高温特性以及耐针刺特性。

技术研发人员:巩帅;孙召琴;于冉;艾志祥;罗鹏飞;王亮
受保护的技术使用者:武汉力兴(火炬)电源有限公司;中国电力科学研究院有限公司;国网山西省电力公司电力科学研究院;国家电网有限公司
技术研发日:2021.03.10
技术公布日:2021.07.27
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