[發(fā)明專利]同時含有PMMA和P-C鍵的涂覆隔膜制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810752748.5
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108923013B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱德欽;童慶松;余欣瑞;李穎;鄭思寧;胡志剛;張曉紅;席強;祖國晶;王彤
• 申請（專利權(quán)）人: 福建師范大學(xué)
• 主分類號: H01M50/449
• 分類號: H01M50/449;H01M50/403;H01G11/52
• 代理公司: 福州君誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發(fā)明涉及一種同時含有PMMA和P?C鍵的涂覆隔膜制備方法，其特征在于制備步驟如下：按照體積比（0.2～12）：1比例將在丙酮和二甲基甲酰胺混合制得混合溶液，加入混合溶液重量的0.67～20%重量的涂覆劑，再加入0.5～20%重量的聚甲基丙烯酸甲酯，超聲波振蕩10～50min。在40～80℃下攪拌8～12 h，制得粘稠液體。在基膜表面上涂覆粘稠液體，通過鼓風干燥制得涂覆隔膜。本發(fā)明的原料成本較低，制備工藝簡單，操作簡便，耗時少，制備的涂覆膜用于電池體系，涂覆層與電池極片和基膜間都能產(chǎn)生粘結(jié)力，明顯減小電池體系的阻抗，減小充放電過程的電池的極化，改善電池的放電性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種同時含有PMMA和P-C鍵的涂覆隔膜制備方法，具體涉及一種可用于鋰電池、鋰離子電池、聚合物電池和超級電容器的涂覆膜的制備方法，屬于電池隔膜制備的技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

在電池體系中，隔膜在正極和負極間起著阻止電子連通、導(dǎo)通離子等重要作用。根據(jù)隔膜生產(chǎn)工藝的不同，電池隔膜可分為干法膜、濕法膜及復(fù)合膜。

干法膜的制備過程是將聚烯烴樹脂經(jīng)過喂料、熔融擠出、拉伸、冷卻、熱處理、拉伸成孔、熱定型、牽引、分切、收卷等步驟制備出隔膜（黃友橋等，船電技術(shù)， 2011， 31(1):26-29.）。

濕法膜制備是將液態(tài)或小分子物質(zhì)與聚烯烴樹脂混合，加熱熔融成均勻的混合物，在降溫過程發(fā)生相分離，進一步形成膜片。將膜片加熱至接近熔點，通過雙向拉伸、保溫、洗脫殘留溶劑等步驟，制得微孔膜（徐丹等，塑料工業(yè)， 2013， 41(3): 94-97.）。

復(fù)合膜融合了干法膜和濕法膜的特點。制備的復(fù)合膜具有閉孔溫度低、熔斷溫度高、橫向收縮率低等優(yōu)點。

在電池濫用的情況下，電池的溫度會超過130℃。而當溫度超過130℃時，聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚烯烴復(fù)合膜（如，PP/PE/PP,PE/PP）的尺寸會發(fā)生收縮。因此，提高隔膜的尺寸熱穩(wěn)定性和熱熔化溫度可以改善動力電池的安全性。用Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂等無機物涂覆隔膜，制備的涂覆隔膜可改善聚烯烴膜的熱穩(wěn)定性。涂覆隔膜一般由基膜、粘合劑、無機納米材料組成。

從粘合劑來看，目前涂覆隔膜可使用PVDF樹脂[Hennige V. ， et al. US7790321， 2010. 7. 9.]、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）[趙金保等，中國發(fā)明專利， CN103035866 A， 2013.4.10.]、丁苯橡膠（SBR）[Park J. H. ， et al. J. Power Sources，2010， 195(24): 8306-8310.]、硅溶膠[Lee J. R. ， et al. J. Power Sources， 2012，216: 42-47.]及聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）[Jeong H. S. ， et al. Electrochim.Acta， 2012， 86: 317-322.]等粘結(jié)劑將涂覆劑粘結(jié)在隔膜上。Sohn等將聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）和納米Al₂O₃的混合物涂覆劑[Sohn J. Y.， etal.， J. Solid State Electrochem.， 2012， 16， 551-556.]在PE膜上，制備得到PVDF-HFP/PMMA的涂覆隔膜。