[发明专利]耐热型锂电池隔膜的制备方法在审
申请号: | 201710042856.9 | 申请日: | 2017-01-20 |
公开(公告)号: | CN106654124A | 公开(公告)日: | 2017-05-10 |
发明(设计)人: | 杨浩田;王晓明;韦程;王志彬 | 申请(专利权)人: | 东莞市卓高电子科技有限公司 |
主分类号: | H01M2/14 | 分类号: | H01M2/14;H01M2/16 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 耐热 锂电池 隔膜 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及锂电池隔膜制备技术领域,特别涉及一种耐热型锂电池隔膜的制备方法。
背景技术
陶瓷涂覆隔膜因其较高的耐热性能致使有效提高聚烯烃微孔膜的热稳定性,目前市场主要使用氧化铝或氧化钛涂布于聚烯烃微孔膜来实现(如CN201310572688.6、CN200910028618.8),该种隔膜虽然能够一定程度上提高隔膜的绝热性能,但是随着高功率、高能量密度电子产品对耐热性能较高的需求,此种隔膜很难满足市场需求。申请号为CN201410206638.0的专利公开了一种改性涂层陶瓷方法,该种隔膜提高了隔膜的绝缘性及电解液润湿性,降低了陶瓷隔膜的热收缩,如在180℃仍表现高温热稳定性,但在动力/储能系统对电池的高输出、高容量的情况下,电池在异常行为发生着火或爆炸的可能性是现有电池的几倍至几十倍,此种隔膜不能应付电池短路时温度急速升高行为。
发明内容
本发明针对现有技术存在之缺失,提供一种耐热型锂电池隔膜的制备方法,其在锂电池短路时能有效抑制锂电池温度急速升高,提高锂电池的热稳定性、倍率放电及循环性能。
为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:
一种耐热型锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤:
1)氢氧化镁陶瓷浆料制备:将质量比为30-85%的去离子水和质量比为1-10%的粘结剂混合后在搅拌机中搅拌,配置成均匀溶液,然后加入质量比为10-60%的氢氧化镁颗粒混合搅拌10-40min,经研磨1-3h后得到氢氧化镁陶瓷浆料;
2)涂布:通过一定涂布方式将步骤1)中制得的氢氧化镁陶瓷浆料涂布于基膜的一侧或两侧,得到氢氧化镁陶瓷涂层,然后在温度为40℃-80℃的条件下烘烤2-4min,得到耐热性陶瓷隔膜。
作为一种优选方案,步骤1)中粘结剂为丁苯乳胶、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、羧甲基纤维素钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。
作为一种优选方案,步骤1)中氢氧化镁颗粒的粒径范围为3-8μm。
作为一种优选方案,步骤2)中的基膜为聚乙烯单层膜、聚丙烯单层膜或聚乙烯与聚丙烯多层复合膜中的一种。
作为一种优选方案,所述基膜的厚度为8-30μm。
作为一种优选方案,步骤2)中的涂布方式为凹版辊涂布、窄缝式涂布、网纹辊涂布、Slot-die涂布或喷涂中的一种。
作为一种优选方案,步骤2)中的氢氧化镁陶瓷涂层的厚度为2-6μm。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和优势,具体而言,通过在基膜表面涂布氢氧化镁陶瓷涂层,当锂电池短路时产生的热使氢氧化镁分解成水和氧化镁,水可吸收大量潜热,降低微孔基膜层的表面温度,抑制微孔膜熔解及可燃气体的释放,有效抑制锂电池温度急速升高,提高锂电池的热稳定性、倍率放电及循环性能,从而提高锂电池的安全性能;另外,氢氧化镁的硬度低、比重轻,能有效降低对生产设备的磨损,更能提高浆料稳定性。
为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能,下面结合具体实施例来对本发明作进一步详细说明:
具体实施方式
实施例1
一种耐热型锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤:
1)氢氧化镁陶瓷浆料制备:将2g聚偏氟乙烯加入170g去离子水中在搅拌机中搅拌,配置成均匀溶液,然后加入28g氢氧化镁颗粒混合搅拌10min,经研磨1h后得到氢氧化镁陶瓷浆料;
2)涂布:通过凹版辊涂布方式将由步骤1)制得的氢氧化镁陶瓷浆料涂布于厚度为15μm的聚乙烯微孔膜的一侧,得到氢氧化镁陶瓷涂层,在温度为40℃-80℃的条件下烘烤4min,得到耐热型陶瓷隔膜;其中,氢氧化镁陶瓷涂层的厚度为2μm。
实施例2
一种耐热型锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤:
1)氢氧化镁陶瓷浆料制备:将20g丁苯乳胶加入60g去离子水中在搅拌机中搅拌,配置成均匀溶液,然后加入120g氢氧化镁颗粒混合搅拌30min,经研磨2h后得到氢氧化镁陶瓷浆料;
2)涂布:通过窄缝式涂布方式将由步骤1)制得的氢氧化镁陶瓷浆料涂布于厚度为15μm的聚乙烯微孔膜的一侧,得到氢氧化镁陶瓷涂层,在温度为40℃-80℃的条件下烘烤3min,得到耐热型陶瓷隔膜;其中,氢氧化镁陶瓷涂层的厚度为5μm。
实施例3
一种耐热型锂电池隔膜的制备方法,包括以下步骤:
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