[發明專利]一種鋰離子電池隔膜納米涂層的構成方法

有效

• 申請號: 201710251763.7
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107180938B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 王竹儀;金蕊;施利毅;袁帥
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 31205 上海上大專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 陸聰明

1.一種鋰離子電池隔膜納米涂層的構成方法，其特征是：先將鋰離子電池隔膜等離子體處理，初步改善鋰離子電池隔膜的表面潤濕性，然后，將水性無機材料納米溶膠均勻涂布在鋰離子電池隔膜的表面和三維孔道內表面，使其具有高離子電導率和鋰離子遷移數，其步驟如下：

(1)將水性粘結劑和添加劑溶于去離子水中，攪拌3h，得到水性粘結劑混合溶液；

(2)將一定固含量的無機材料納米溶膠加入到步驟(1)得到的粘結劑混合溶液中，繼續攪拌2h，靜置1h，得到水性納米涂層涂料，其中，所述的水性納米涂層涂料中各組分及其重量百分比含量為：粘結劑，0.5-6％；添加劑，0.2-4％；無機材料納米溶膠，15-30％；去離子水，60-80％；

(3)采用傳統的浸涂法，將鋰離子電池隔膜放在等離子體處理裝置內進行處理，處理功率為80W，以流量為20ml/min速度通入CO₂氣體，處理60s，然后將步驟(2)得到的水性納米涂層涂料涂布在鋰離子電池隔膜的表面和三維孔道內表面，將涂布后的鋰離子電池隔膜在空氣中干燥10min，再轉移至40℃烘箱中，干燥0.5h，得到表面和孔道均被納米無機涂層修飾的鋰離子電池隔膜；

所述步驟(1)中所述的水性粘結劑為聚氨酯、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇中的至少一種；

所述步驟(1)中所述的添加劑為聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物P123、聚酰亞胺、聚烯丙基胺PAH中的至少一種；

所述步驟(2)中所述的納米涂層的厚度為30-70nm。

2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池隔膜納米涂層的構成方法，其特征在于，所述步驟(2)中所述的無機材料納米溶膠的粒徑為5-20nm；所述無機材料納米溶膠為氧化鋯納米溶膠、氧化鈦納米溶膠、氧化硅納米溶膠和氧化鋁納米溶膠中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池隔膜納米涂層的構成方法，其特征在于，所述步驟(3)中所述的鋰離子電池隔膜為聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚乙烯聚丙烯復合隔膜中的至少一種。