一种复合改性隔膜及其制备方法_2

文档序号:8307236阅读:来源:国知局
热性能较好,可明显提高纯有机物的薄膜基材的耐热性能,使得隔膜具有较好 的热稳定性,可显著降低电池由热引发的安全隐患。
[002引在上述实施方式中,所述聚偏氣己締-六氣丙締在涂层中的重量占比不小于 30%,由此可使得聚偏氣己締-六氣丙締在电解液中溶胀并对极片和隔膜具有良好的粘结 能力,可明显提高电巧的硬度及能量密度,还可降低因电解液泄露而引发的安全隐患。
[0029] 在上述实施方式中,所述粘结剂选自苯丙乳胶、纯丙乳胶和了苯乳胶中的一种或 几种,可W使浆料在薄膜基材表面形成更好的铺展效果。
[0030] 在上述实施方式中,所述增稠剂选自駿甲基纤维素钢、駿己基纤维素和聚丙締酷 胺中的一种或几种,有利于提高浆料的稳定性。
[0031] 具体的,本发明实施方式的复合改性隔膜的制备方法,包括W下步骤:
[0032] A)、将增稠剂溶解于去离子水中形成水溶液;
[0033] B)、将陶瓷和聚偏氣己締-六氣丙締分散在水溶液中形成悬浮物;
[0034] C)、在悬浮物中加入粘结剂形成浆料,所述浆料中,去离子水占50~80wt%,陶瓷 占20~60wt %,聚偏氣己締-六氣丙締占20~60wt %,粘结剂占1. 5~8wt %,增稠剂占 0. 3 ~0. 8wt % ;
[0035] D)、将浆料均匀涂覆在薄膜基材的至少一个表面;
[0036] E)、将涂覆了浆料的薄膜基材烘干,得到复合改性隔膜;
[0037] 其中,所述陶瓷选自粒径D50为200~800nm的氧化侣、氧化错和二氧化铁中的 一种或几种,所述聚偏氣己締-六氣丙締的平均粒径不大于10 y m,所述粘结剂选自苯丙乳 胶、纯丙乳胶和了苯乳胶中的一种或几种,所述增稠剂选自駿甲基纤维素钢、駿己基纤维素 和聚丙締酷胺中的一种或几种。
[003引本发明的工艺主要通过聚偏氣己締-六氣丙締、陶瓷、增稠剂及粘接剂进行均匀 混合构成能够粘接基材的浆料,通过将浆料涂敷在薄膜基材的至少一面后,再送风烘烤最 终形成聚偏氣己締-六氣丙締/陶瓷复合改性隔膜。
[0039] 从上述描述可知,本发明的有益效果在于;本发明所提供的制备方法为水性制备 方法,无需采用有机溶剂和形成溶胶状聚合物,制备简单、低成本、环境友好、易于工业化生 产,制备得到的聚偏氣己締-六氣丙締/陶瓷复合改性隔膜相比现有的复合改性隔膜同样 具有较好的通透性,而且透气度值还更低,更有利于制备得到高倍率放电性能的电池。
[0040] 在上述实施方式中,所述步骤B)具体为:将陶瓷和聚偏氣己締-六氣丙締加入水 溶液中并W转速为2000~3500转/分钟进行揽拌1-4小时。
[0041] 在上述实施方式中,所述步骤C)具体为:在悬浮物中加入粘结剂乳液并W 600~ 1500转/分钟揽拌0. 5~1. 5小时。采用本实施方式的方法添加、分散聚偏氣己締-六氣 丙締、陶瓷、增稠剂及粘接剂,可使得浆料的各组分揽拌混合更为均匀。
[0042] 在上述实施方式中,所述步骤D)具体为:将浆料通过凹版印刷或挤压涂布的方式 均匀涂覆在薄膜基材的至少一个表面。相比于常见的制备工艺,本发明提供一种凹版印刷 或挤压涂布的方式,涂覆量及产品的理化指标更易控制,而且涂覆速度更快,效率更高。
[0043] 在上述实施方式中,所述薄膜基材的厚度优选为6~20 ym,涂覆厚度优选为1~ 10 U m。
[0044] 在上述实施方式中,所述步骤E具体为:将涂覆了浆料的薄膜基材用热风烘干5~ lOmin,所述热风的温度为38~50°C,所述热风的流量为10~40mVh。采用该实施方式在 薄膜基材两面涂覆涂层并送风干燥,可确保干燥过程适合。
[0045] 具体实施例1
[0046] 取聚己締微孔膜作为基材,其厚度为9 ym,将0. 3g增稠剂駿甲基纤维素钢(分子 量约为6. 0 X 104)分散在105g去离子水中并揽拌,控制转速为1500r/min,揽拌0. 5h。然后 将75g氧化侣(粒径D50为200nm)和25g聚偏氣己締-六氣丙締(分子量为20万,平均 粒径为lOym)分步加入溶液中并高速揽拌,控制转速为2500r/min,揽拌化。再将粘结剂 聚丙締酸醋乳液lOg加入悬浮液中,控制揽拌转速2500r/min,揽拌比,即得到浆料。再将 浆料均匀涂覆在基材的单面,控制单面的湿膜厚度为10~20 y m。然后将湿涂层置于38~ 50°C下鼓风干燥,控制风量30mVh,控制干燥时间5~lOmin,制得聚偏氣己締-六氣丙締/ 陶瓷复合改性隔膜,记作ml。
[0047] 具体实施例2
[0048] 取聚己締微孔膜作为基材,其厚度为9 ym,将0. 3g增稠剂駿甲基纤维素钢(分子 量约为6.0X104)分散在105g去离子水中并揽拌,控制转速为1500r/min,揽拌0.化。然 后将7〇g氧化侣(粒径D50为800nm)和30g聚偏氣己締-六氣丙締(分子量为200万,平 均粒径为8 y m)分步加入溶液中并高速揽拌,控制转速为2500r/min,揽拌化。再将粘结剂 聚丙締酸醋乳液lOg加入悬浮液中,控制揽拌转速2500r/min,揽拌比。即得到浆料。再将 浆料均匀涂覆在基材的单面,控制单面的湿膜厚度为10~20 y m。然后将湿涂层置于38~ 50°C下鼓风干燥,控制风量30mVh,控制干燥时间5~lOmin,制得聚偏氣己締-六氣丙締/ 陶瓷复合改性隔膜,记作m2。
[0049] 具体实施例3
[0050] 取聚己締微孔膜作为基材,其厚度为9 ym,将0. 3g增稠剂駿甲基纤维素钢(分子 量约为6.0X104)分散在105g去离子水中并揽拌,控制转速为1500r/min,揽拌0.化。然 后将65g氧化侣(粒径D50为500nm)和35g聚偏氣己締-六氣丙締(分子量为100万,平 均粒径为5 ym)分步加入溶液中并高速揽拌,控制转速为2500r/min,揽拌化。再将粘结剂 聚丙締酸醋乳液lOg加入悬浮液中,控制揽拌转速2500r/min,揽拌比。即得到浆料。再将 浆料均匀涂覆在基材的单面,控制单面的湿膜厚度为10~20 y m。然后将湿涂层置于38~ 50°C下鼓风干燥,控制风量30mVh,控制干燥时间5~lOmin,制得聚偏氣己締-六氣丙締/ 陶瓷复合改性隔膜,记作m3。
[0化1] 具体实施例4
[0052] 取聚己締微孔膜作为基材,其厚度为9 ym,将0. 3g增稠剂駿甲基纤维素钢(分子 量约为6.0X104)分散在105g去离子水中并揽拌,控制转速为1500r/min,揽拌0.化。然 后将60g氧化侣(粒径D50为400nm)和40g聚偏氣己締-六氣丙締(分子量为150万,平 均粒径为6 ym)分步加入溶液中并高速揽拌,控制转速为2500r/min,揽拌化。再将粘结剂 聚丙締酸醋乳液lOg加入悬浮液中,控制揽拌转速2500r/min,揽拌比。即得到浆料。再将 浆料均匀涂覆在基材的单面,控制单面的湿膜厚度为10~20 y m。然后将湿涂层置于38~ 50°C下鼓风干燥,控制风量30mVh,控制干燥时间5~lOmin,制得聚偏氣己締-六氣丙締/ 陶瓷复合改性隔膜,记作m4。
[0化3] 具体实施例5 (较佳实施例)
[0054]取聚己締微孔膜作为基材,其厚度为9 ym,将0. 3g增稠剂駿甲基纤维素钢(分子 量约为6.0X104)分散在105g去离子水中并揽拌,控制转速为1500r/min,揽拌0.化。然 后将55g氧化侣(粒径D50为200nm)和45g聚偏氣己締-六氣丙締(分子量为100万,平 均粒径为5 ym)分步加入溶液中并高速揽
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