[发明专利]芳纶浆料及其制备方法、基于该芳纶浆料的隔膜

说明书

本发明公开了一种芳纶浆料及其制备方法、基于该芳纶浆料的隔膜，芳纶浆料的制备方法包括以下步骤：制备第一溶液和第二溶液，将所述第一溶液与二甲基乙酰胺混合，搅拌至均匀，加入水，搅拌至均匀，加入异丙醇，搅拌至均匀，再加入碳酸二甲酯，搅拌至均匀，加入所述第二溶液，搅拌至均匀，得到所述芳纶浆料，本发明的芳纶浆料含有醇、水和酯，创造性的调节三种非溶剂(醇、水和酯)的比例，让醇、水和酯三种非溶剂共同作用下占据芳纶浆料的位置，在芳纶经过纯水固化后让非溶剂均匀的溶到水中，起到萃取效果，使芳纶均匀造孔。

技术领域

本发明属于电池隔膜技术领域，具体来说涉及一种芳纶浆料及其制备方法、基于该芳纶浆料的隔膜。

背景技术

锂离子电池的构成包括正极、负极、隔膜和电解质，隔膜作为锂离子电池四大材料之一，尽管不参与电池中的电化学反应，但却是锂电池中关键的内层组件。

芳纶涂覆隔膜具有耐高温性能好、能量密度高、浸润性优异、使用寿命长等优势，获得了行业人士广泛关注。制作芳纶涂层隔膜的时候，涂覆过程需要使用大量的溶剂萃取，浪费资源成本较高，萃取废液处理困难污染环境等问题，现需要发明一种可用水直接萃取的芳纶浆料，既要节省成本又要保证芳纶涂层膜的良好性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种芳纶浆料的制备方法，该制备方法在制作芳纶浆料过程中添加异丙醇、纯水和碳酸二甲酯，使芳纶浆料萃取过程中均匀造孔。

本发明的另一目的是提供上述制备方法获得的芳纶浆料。

本发明的另一目的是提供一种隔膜，该隔膜涂覆有所述芳纶浆料。

本发明的另一目的是提供上述芳纶浆料在提高造孔均匀程度中的应用。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种芳纶浆料的制备方法，包括以下步骤：

1)制备第一溶液和第二溶液，其中，

所述第一溶液的制备方法如下：将氯盐溶于二甲基乙酰胺中，再加入间位芳纶纤维，得到第一基料，在密闭环境内于80～100℃搅拌4～10h，以使间位芳纶纤维在所述二甲基乙酰胺中溶解，得到第一溶液，其中，按质量分数计，所述二甲基乙酰胺为所述第一基料的70-78wt％，所述间位芳纶纤维为所述第一基料的18～22wt％，所述氯盐为所述第一基料的1.2～8wt％，所述氯盐为氯化锂或氯化钙；

所述第二溶液的制备方法如下：将氧化铝与三丙二醇混合均匀，得到第二基料，再用砂磨机对所述第二基料进行砂磨，以使第二基料的粒径为D50:0.9～1.2μm且D90:1.4～1.7μm，得到第二溶液，按质量分数计，所述氧化铝为所述第二基料的45～55wt％；

在所述步骤1)中，获得所述第二基料的方法为：将氧化铝与三丙二醇混合后放入搅拌罐，采用双行星搅拌机搅拌3～6h，搅拌转速的公转为30～40r/min，自转为2000～2500r/min。

2)将所述第一溶液与二甲基乙酰胺混合，搅拌至均匀，加入水，搅拌至均匀，加入异丙醇，搅拌至均匀，再加入碳酸二甲酯，搅拌至均匀，加入所述第二溶液，搅拌至均匀，得到所述芳纶浆料，其中，所述第一溶液为所述芳纶浆料的18～22wt％，所述步骤2)中二甲基乙酰胺为所述芳纶浆料的15～20wt％，所述水为所述芳纶浆料的5～10wt％，所述异丙醇为所述芳纶浆料的5～9wt％，所述碳酸二甲酯为所述芳纶浆料的7～10wt％，所述第二溶液为所述芳纶浆料的34～40wt％。

在所述步骤2)中，在加入所述水同时进行搅拌。

在所述步骤2)中，将所述第一溶液与二甲基乙酰胺混合，搅拌30～90min至所述均匀。

在所述步骤2)中，再加水后搅拌至少30min至所述均匀。