[發(fā)明專利]一種復合鋰離子電池隔膜材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610149926.6
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105619991B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 王洪;高會普;靳向煜;吳海波;劉嘉煒
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B32B27/32
• 分類號: B32B27/32;H01M2/16
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

1.一種復合鋰離子電池隔膜材料，其特征在于，為三層結構，其中，第一層和第三層為聚合物多孔薄膜，且該兩層聚合物多孔薄膜的相對側均附著有無機顆粒；中間層為浸漬聚合物粘合劑的無紡布；所述聚合物多孔薄膜中的聚合物為聚偏氟乙烯及其共聚物、聚氯乙烯和丙烯腈-氯乙烯共聚物中的至少一種；所述無機顆粒為二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鋅、氧化鎂、碳酸鈣、氧化鋯、氧化鈦和沸石中的任意一種或兩種以上混合物；所述聚合物粘合劑為聚偏氟乙烯及其共聚物、聚氯乙烯和丙烯腈-氯乙烯共聚物中的至少一種；所述無機顆粒的平均粒徑為0.01-6μm；

所述復合鋰離子電池隔膜材料的制備方法具體步驟如下：

第一步：將無紡布在溫度為50-250℃、壓強為1-10MPa下熱壓5-60s；

第二步：將熱壓后的無紡布浸入到重量百分比為1-5%的聚合物易揮發(fā)有機溶劑溶液中，擠出多余液體后晾干；

第三步：將無機顆粒分散在易揮發(fā)有機溶劑中，攪拌均勻后，采用超聲波震蕩，然后將其涂到玻璃板上，在空氣中靜置5-15 min，待用；

第四步：將聚合物溶解到易揮發(fā)有機溶劑中，然后加入去離子水和無機納米顆粒，得到制膜液；

第五步：將制膜液刮涂到第三步得到的附著無機顆粒的玻璃板上，在空氣中靜置5－15min，然后放入溫度為20-40℃的真空烘箱中干燥0.5-2 h，剝取，得到厚度為8-15μm的聚合物多孔薄膜；

第六步：將制備好的兩層聚合物多孔薄膜分別放在無紡布的上下兩側，其中附著無機顆粒的一面與中間無紡布貼合，然后進行熱軋，熱軋的上下軋板溫度范圍是50-160℃，時間為1-60s，壓強為1-10MPa；所得復合隔膜材料的厚度為20-50μm；

所述第三步中無機顆粒在易揮發(fā)有機溶劑中的重量百分比為1-10%；

所述易揮發(fā)有機溶劑為丙酮、四氫呋喃和二氯甲烷中的至少一種；所述無機納米顆粒為氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鋅和氧化鎂中的至少一種；

所述第四步中制膜液中的聚合物的重量百分比為3%-10%，去離子水的重量百分比為3-10%，無機納米顆粒與聚合物的重量比為1：5-20；所述無機納米顆粒的粒徑為10nm-500nm。

2.如權利要求1所述的復合鋰離子電池隔膜材料，其特征在于，所述無紡布的材質為聚丙烯無紡布、聚酯無紡布、聚乙烯無紡布、聚酰胺無紡布或雙組份聚乙烯-聚丙烯無紡布；該無紡布的制備方法為紡粘、熔噴、濕法成網(wǎng)和靜電紡絲中的任意一種或幾種的結合，其克重為4-20g/m²。