一种氢化丁腈橡胶浆料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及锂电池隔膜，特别是涉及一种氢化丁腈橡胶浆料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着新能源领域的发展，锂电池技术小迅猛发展。作为锂电池中的重要部分，电池隔膜的性能备受关注。

2、为满足锂电池的性能需求，隔膜需要满足耐高温、一定的透气性、与极片具有较好的粘结力等性能。聚偏氟乙烯pvdf是一种常用的粘结剂，其与电池极片之间具有良好的粘结效果，在隔膜浆料中应用普遍。芳纶具有良好的耐高温效果，但是其与锂电池极片之间的粘结力不足。

3、在传统的浆料配方中，需要使用具有粘结效果的pvdf和具有耐高温效果的芳纶配合使用，才能兼顾耐温和粘结效果。但是，这样的配方较为复杂，导致隔膜厚度增加。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对传统隔膜浆料无法兼顾耐温和粘结效果的缺陷，而提供一种氢化丁腈橡胶浆料的制备方法。该浆料配方中，利用了氢化丁腈橡胶良好的耐油、耐热、耐腐蚀且与极片具有良好的粘结效果的优势，替代了传统浆料配方。

2、本发明的另一个目的，是提供上述制备方法制备的氢化丁腈橡胶浆料。

3、本发明的另一个目的，是提供上述氢化丁腈橡胶浆料制备的锂电池隔膜。

4、为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

5、一种氢化丁腈橡胶浆料的制备方法，包括以下步骤：

6、步骤1：将氢化丁腈橡胶加入至第一溶剂中，加热至30-70℃，搅拌2-4h，使氢化丁腈橡胶完全溶解得氢化丁腈橡胶溶解液；

7、氢化丁腈橡胶和第一溶剂的质量比为(5-20)：(80-95)；

8、所述第一溶剂为n甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一种或任意比例的混合；

9、步骤2：将无机粉体加入至第二溶剂中，搅拌30-40min，然后用棒销式砂磨机砂磨15-30min，砂磨转速为500r/min，得无机粉体分散液；所述无机粉体为氧化铝、二氧化硅和氢氧化镁中的一种或任意比例的混合；所述第二溶剂为n甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺中的一种或任意比例的混合；所述无机粉体和第二溶剂的质量比为(25-35)：(65-75)；

10、步骤3：将步骤1制备的氢化丁腈橡胶溶解液加入至步骤2制备的无机粉体分散液，然后加入碳酸二甲酯，搅拌分散均匀得氢化丁腈橡胶浆料；所述氢化丁腈橡胶溶解液、无机粉体分散液和碳酸二甲酯的质量比为(55-70)：(25-35)：(5-10)。

11、本发明的另一方面，应用上述制备方法制备的氢化丁腈橡胶浆料。

12、本发明的另一方面，一种锂电池隔膜，包括基膜和涂覆在所述基膜一侧或两侧的氢化丁腈橡胶浆料形成的涂层。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1.本发明提供的氢化丁腈橡胶浆料，充分利用了氢化丁腈橡胶的良好耐热性和与极片之间的粘结性，可以显著改善隔膜的耐热性能以及与极片之间的粘结力，增加隔膜的安全性能。

15、2.本发明提供的锂电池隔膜，具有较高的破膜温度和击穿电压以及与极片之间较大的粘结力，在锂电池中有着巨大的应用前景。

技术特征：

1.一种氢化丁腈橡胶浆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，溶解方法为，加热至30-70℃，搅拌2-4h。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，氢化丁腈橡胶和第一溶剂的质量比为(5-20)：(80-95)。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述第一溶剂为n甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一种或任意比例的混合；

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述无机粉体为氧化铝、二氧化硅和氢氧化镁中的一种或任意比例的混合。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述无机粉体和第二溶剂的质量比为(25-35)：(65-75)。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述氢化丁腈橡胶溶解液、无机粉体分散液和碳酸二甲酯的质量比为(55-70)：(25-35)：(5-10)。

8.应用权利要求1-7任一项所述的制备方法制备的氢化丁腈橡胶浆料。

9.一种锂电池隔膜，其特征在于，包括基膜和涂覆在所述基膜一侧或双侧的如权利要求8所述的氢化丁腈橡胶浆料形成的涂层。

10.如权利要求9所述的锂电池隔膜，其特征在于，制备过程中，萃取方式为，把萃取槽分10个小槽，每个槽深均为1m，前三个槽中为去离子水与n甲基吡咯烷酮按不同质量比混合的萃取液，形成凝固浴；第一个槽中n甲基吡咯烷酮与水的质量比为3:2，第二个槽中n甲基吡咯烷酮与水的质量比为1:1，第三个槽中n甲基吡咯烷酮与水的质量比为2:3，剩余其他槽中为去离子水，让隔膜穿过每个槽，依次经过三种不同浓度的凝固浴、去离子水萃取。

技术总结
本发明公开了一种氢化丁腈橡胶浆料及其制备方法和应用。制备方法包括以下步骤：步骤1：将氢化丁腈橡胶加入至第一溶剂中，完全溶解得氢化丁腈橡胶溶解液；步骤2：将无机粉体加入至第二溶剂中，搅拌、砂磨得无机粉体分散液；步骤3：将步骤1制备的氢化丁腈橡胶溶解液加入至步骤2制备的无机粉体分散液，然后加入碳酸二甲酯，搅拌分散均匀得氢化丁腈橡胶浆料。制备的氢化丁腈橡胶浆料，充分利用了氢化丁腈橡胶的良好耐热性和与极片之间的粘结性，可以显著改善隔膜的耐热性能以及与极片之间的粘结力，增加隔膜的安全性能。

技术研发人员：袁海朝,徐锋,李腾,苏碧海,王晓静,高晶晶,王然然
受保护的技术使用者：河北金力新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13