[發(fā)明專利]一種聚間苯二甲酰間苯二胺涂覆鋰離子電池隔膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711249968.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN108023050B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯秀紅;王新威;張玉梅;李建龍;趙春保
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海化工研究院有限公司;河南沃森超高化工科技有限公司;上海聯(lián)樂化工科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M50/446
• 分類號(hào): H01M50/446;H01M50/417;H01M50/449;H01M50/451;H01M50/403;H01M10/42;C08G69/32;C08G69/28
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發(fā)明涉及一種聚間苯二甲酰間苯二胺涂覆鋰離子電池隔膜，包括基膜及粘附在基膜一側(cè)或兩側(cè)膜面的漿料，該漿料為含有聚間苯二甲酰間苯二胺的涂覆漿料。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中涂覆隔膜的耐高溫性以及耐熱收縮率及強(qiáng)度在一定溫度條件下不能夠滿足要求的問題，提供了一種聚間苯二甲酰間苯二胺涂覆鋰離子電池隔膜，其耐高溫性和耐高溫收縮率性能較好，安全性大大提高，適用于電動(dòng)汽車用鋰電池中，涉及的制備方法省時(shí)省力，生產(chǎn)效率較高，產(chǎn)品的質(zhì)量高且穩(wěn)定性較好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及聚間苯二甲酰間苯二胺涂覆鋰離子電池隔膜。

背景技術(shù)

鋰離子電池的組成主要包括正極、負(fù)極、隔膜和電解質(zhì)，隔膜的作用為隔開正負(fù)極，防止兩極接觸而短路，并且吸附電解液允許鋰離子通過，在過度充電或者溫度升高時(shí)，隔膜通過閉孔來阻隔電流的傳導(dǎo)，防止爆炸。目前市場(chǎng)上使用的隔膜主要是聚乙烯和聚丙烯隔膜，但它們的熔點(diǎn)較低，熱收縮較大，具有較大的安全隱患，引起電池短路爆炸等事故的發(fā)生。。

隨著對(duì)鋰離子電池性能要求越來越高，單一聚烯烴材質(zhì)的隔膜熱安全性和保持電解液的能力難以滿足要求，目前為了提高鋰電池隔膜的熱收縮性能，主要是在聚乙烯和聚丙烯隔膜表面進(jìn)行涂覆，涂覆材料主要有陶瓷、聚合物等。單一涂覆陶瓷容易掉粉，單一涂覆聚合物熱收縮性能不高。如中國(guó)專利CN200910077740.4、CN201110003226.3、CN201110003213.6以聚偏氟乙烯作為一種隔膜材料，但由于聚偏氟乙烯結(jié)晶度較高，致使其離子電導(dǎo)率不高，同時(shí)其耐熱性也不高，在使用過程中存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中涂覆隔膜的耐高溫性以及耐熱收縮率及強(qiáng)度在一定溫度條件下不能夠滿足要求的問題，提供了一種聚間苯二甲酰間苯二胺涂覆鋰離子電池隔膜，該電池隔膜的耐高溫性和耐高溫收縮率性能較好，安全性大大提高，適用于電動(dòng)汽車用鋰電池中，涉及的制備方法省時(shí)省力，生產(chǎn)效率較高，產(chǎn)品的質(zhì)量高且穩(wěn)定性較好。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

聚間苯二甲酰間苯二胺涂覆鋰離子電池隔膜，包括基膜及粘附在基膜一側(cè)或兩側(cè)膜面的漿料，該漿料為含有聚間苯二甲酰間苯二胺的涂覆漿料。

所述的基膜為PP隔膜、PE隔膜或無紡布。

所述的漿料中聚間苯二甲酰間苯二胺的濃度為酰胺類極性有機(jī)溶劑的1～12.7wt％。若高于這個(gè)濃度，制備聚間苯二甲酰間苯二胺的反應(yīng)不太好控制，而且使得涂覆漿料粘度的調(diào)整難度增大，涂覆難度也增大。

所述的含有聚間苯二甲酰間苯二胺的涂覆漿料采用以下方法制備得到：

(1)首先在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下將間苯二胺溶解在酰胺類極性有機(jī)溶劑中，完全溶解后，加入改性劑，在冷卻浴中冷卻到-5～-15℃，如果溫度太高，將使得反應(yīng)溫度不好控制，

(2)加入與間苯二胺等摩爾比的間苯二甲酰氯，撤去冷卻浴進(jìn)行30～60min的聚合反應(yīng)后，加入無機(jī)化合物，加入稀釋劑，制得含聚間苯二甲酰間苯二胺的涂覆漿料。

所述的酰胺類極性有機(jī)溶劑為N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮，優(yōu)選N,N-二甲基乙酰胺。

所述的改性劑為聚氧化乙烯或聚乙烯醇中的至少一種，所述的改性劑的加入量為聚間苯二甲酰間苯二胺的0.1～1wt％，所述的聚氧化乙烯的粘均分子量為10-100萬，所述的聚乙烯醇的數(shù)均分子量為600-6000。改性劑在有機(jī)溶劑中容易分散，可以調(diào)整涂覆液的粘度，可以調(diào)控膜的孔隙大小，改善涂覆膜的親水性，調(diào)控聚間苯二甲酰間苯二胺間的纏繞度，改性劑分子量太大溶解難度大，對(duì)聚間苯二甲酰間苯二胺間的纏繞度的調(diào)控作用不大，反而影響聚間苯二甲酰間苯二胺間均勻性。改性劑高于聚間苯二甲酰間苯二胺的1wt％，涂覆漿料的干燥時(shí)間延長(zhǎng)，漿料粘度調(diào)控難度也增大，加工難度也增大。