一种复合隔膜及其制备方法和锂离子电池与流程

文档序号:31053652发布日期:2022-08-06 09:41阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种复合隔膜,其特征在于,所述复合隔膜包括聚酰亚胺基膜以及至少涂覆在所述聚酰亚胺基膜一侧的混合涂层;所述混合涂层按照质量百分比包括如下组分:陶瓷颗粒80%~85%、芳纶5%~12%、粘结剂2%~4%、分散剂0.5%~1%、增稠剂0.5%~2.5%和润湿剂0.1%~1%。2.根据权利要求1所述的复合隔膜,其特征在于,所述复合隔膜的厚度为9μm-13μm;优选地,所述复合隔膜的孔隙率为44%-46%;优选地,所述混合涂层的厚度为4μm-6μm;优选地,所述聚酰亚胺基膜的厚度为5μm-7μm;优选地,所述聚酰亚胺基膜的孔隙率为55%-65%。3.根据权利要求1或2所述的复合隔膜,其特征在于,所述混合涂层中陶瓷颗粒包括氧化铝、勃姆石或二氧化硅中的至少一种;优选地,所述混合涂层中陶瓷颗粒的平均粒径为0.5-1.5μm;优选地,所述混合涂层中陶瓷颗粒的比表面积为6.5-8.9m2/g;优选地,所述混合涂层中芳纶包括间位芳纶或对位芳纶中的至少一种;优选地,所述混合涂层中芳纶的平均粒径为0.05-0.3μm;优选地,所述混合涂层中芳纶的玻璃化转变温度为400-500℃。4.根据权利要求1-3中任一项所述的复合隔膜,其特征在于,所述混合涂层中粘结剂为聚甲基丙烯酸甲酯;优选地,所述聚甲基丙烯酸甲酯的密度为1.1-1.3g/cm3。5.根据权利要求1-4中任一项所述的复合隔膜,其特征在于,所述混合涂层中分散剂包括三聚磷酸钠、六偏氟磷酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一种或两种,优选为聚丙烯酰胺和/或脂肪酸聚乙二醇酯。6.根据权利要求1-5中任一项所述的复合隔膜,其特征在于,所述混合涂层中增稠剂包括阿拉伯、羧甲基纤维素钠、丙二醇藻蛋白酸酯、甲基纤维素、淀粉磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯甲基醚-癸二烯共聚物、丙烯酸甲酯-癸二烯共聚物或聚氨基甲酸酯中的任意一种或两种,优选为羧甲基纤维素钠;优选地,所述混合涂层中润湿剂包括聚乙二醇、吐温-80、凡士林、聚醚改性硅氧烷共聚物、水性聚氨酯、辛基酚聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚或羟乙基磺酸钠中的任意一种或两种,优选为聚乙二醇200和/或聚醚改性硅氧烷共聚物;优选地,所述混合涂层中还包括ph调节剂;优选地,所述ph调节剂为氢氧化钠。7.一种制备权利要求1-6中任一项所述的复合隔膜的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)将陶瓷颗粒、粘结剂、润湿剂、增稠剂和溶剂进行混合,得到陶瓷浆料;(2)将芳纶、分散剂、粘结剂和溶剂进行混合,得到芳纶浆料;(3)将步骤(1)得到的陶瓷浆料和步骤(2)得到的芳纶浆料进行混合,加入ph调节剂得到混合浆料,而后将混合浆料涂覆在基膜的至少一侧,干燥后得到所述的复合隔膜。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述溶剂为去离子水;优选地,步骤(1)中所述混合在研磨和搅拌下进行;
优选地,所述研磨的转速为500-1500rpm;优选地,所述搅拌的时间为4-15h;优选地,步骤(2)所述溶剂为去离子水;优选地,步骤(2)中所述混合在研磨下进行;优选地,所述研磨的时间为4-15h;优选地,步骤(3)所述混合浆料的固含量为35-40%;优选地,步骤(3)所述混合浆料的粘度为50-200cp。9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,步骤(3)中所述涂覆的方式为点状涂布。10.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括正极、负极、电解质和隔膜,所述隔膜为根据权利要求1-6中任一项所述的复合隔膜。

技术总结
本发明提供一种复合隔膜及其制备方法和锂离子电池。所述复合隔膜包括聚酰亚胺基膜以及至少涂覆在所述聚酰亚胺基膜一侧的混合涂层;所述混合涂层按照质量百分比包括如下组分:陶瓷颗粒80%~85%、芳纶5%~12%、粘结剂2%~4%、分散剂0.5%~1%、增稠剂0.5%~2.5%和润湿剂0.1%~1%。本发明提供的复合隔膜采取特定的组分配方、少量掺杂芳纶以及点状涂布方式,既能够大大降低成本及实现简单大规模生产,又能够改善隔膜的拉伸强度、延展性、电解液保液能力、抗穿刺强度以及具有更高的孔隙率和更低的透气度。隙率和更低的透气度。隙率和更低的透气度。


技术研发人员:黄佳苑 黎中利 冀亚娟 赵林燕
受保护的技术使用者:惠州亿纬锂能股份有限公司
技术研发日:2022.03.31
技术公布日:2022/8/5
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