[發明專利]一種高浸潤性鋰離子電池隔膜

有效

• 申請號: 201911091731.0
• 申請日: 2019-11-10
• 公開（公告）號: CN110783515B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 張玉貞;劉飛
• 申請（專利權）人: 蘇州歐納克納米科技有限公司
• 主分類號: H01M50/457
• 分類號: H01M50/457;H01M50/446;H01M50/403;C08F251/00;C08F222/06
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 劉洋

1.一種高浸潤性鋰離子電池隔膜，其特征在于：中間層是聚乙烯復合微孔膜，聚乙烯復合微孔膜的兩側是聚丙烯微孔膜，聚乙烯復合微孔膜的兩面均涂覆一層相同的功能性涂層，所述聚乙烯復合微孔膜包括高密度聚乙烯、熔點為80-100℃的低分子量聚乙烯和低分子量聚丙烯，所述功能性涂層包括馬來酸酐接枝羥丙基-β-環糊精、納米氧化鋯、粘結劑和乙醇；

所述納米氧化鋯的粒徑為20~50nm；所述功能性涂層組分中馬來酸酐接枝羥丙基-β-環糊精、氧化鋯、粘結劑在乙醇中的質量百分比分別為30%~40%、10%~20%、1%~5%；

所述馬來酸酐接枝羥丙基-β-環糊精的制備方法，包括制備步驟：

用15mL冰乙酸完全溶解10g馬來酸酐形成馬來酸酐/冰乙酸混合溶液，稱取預先干燥處理的羥丙基-β-環糊精加入到85mL冰乙酸溶液中配制成飽和溶液，在機械攪拌下，將得到的羥丙基-β-環糊精/冰乙酸的飽和溶液通過恒壓滴液漏斗滴加到馬來酸酐/冰乙酸的混合溶液中，滴速4~5d/s，加入一定量的乙酸鈉，?90℃攪拌溶解6小時，待紅外檢測1700cm^-1處馬來酸酐上的酸酐不對稱吸收峰消失，即反應停止，冷卻至室溫，將反應物倒入200mL蒸餾水中，靜置離心分離，多次水洗至溶液呈中性，50℃下烘干至恒重。

2.根據權利要求1所述的一種高浸潤性鋰離子電池隔膜，其特征在于：所述聚乙烯復合微孔膜組分中的高密度聚乙烯、低分子量聚乙烯和低分子量聚丙烯的質量比為95:3:2。

3.根據權利要求1所述的一種高浸潤性鋰離子電池隔膜，其特征在于：所述功能性涂層組分中的粘結劑為PVA、PMMA中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種高浸潤性鋰離子電池隔膜，其特征在于：所述羥丙基-β-環糊精的取代度為2.5~2.8。

5.一種根據權利要求1所述的高浸潤性鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（a）首先制備單層的聚丙烯微孔膜，將其通過干燥裝置后經擠出機熔融，經熔體泵加壓后自模頭流延擠出，冷卻鑄片，再經縱向拉伸，橫向拉伸，形成聚丙烯微孔膜；

（b）制備聚乙烯復合微孔膜，將低分子量的聚乙烯和聚丙烯與聚乙烯通過干燥混料裝置后經擠出機熔融混合均勻，經熔體泵加壓后自模頭流延擠出，冷卻鑄片，再經縱向拉伸，橫向拉伸，形成聚乙烯復合微孔膜；

（c）制備功能性涂層溶液，將馬來酸酐接枝羥丙基-β-環糊精、氧化鋯、粘結劑溶解在乙醇溶液中，得到功能性涂層溶液；

（d）將制備的功能性涂層溶液均勻的涂覆在中間層聚乙烯復合微孔膜的兩側，將制得的復合微孔膜置于60℃下、烘5h，即得到兩側有功能性涂層的聚乙烯復合微孔膜；

（e）將兩側有功能性涂層的聚乙烯復合微孔膜作為中間夾層與兩片單層聚丙烯微孔薄膜在溫度100~130℃、壓力0.5~7.0Kg、恒溫30min后復合在一起，即得所要制備的一種高浸潤性鋰離子電池隔膜。

6.根據權利要求5所述的高浸潤性鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述單層的聚丙烯微孔膜的拉伸條件是：拉伸溫度是130~150℃，橫縱雙向拉伸總倍率為10~50。

7.根據權利要求5所述的高浸潤性鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述聚乙烯復合微孔膜的拉伸條件是：拉伸溫度是100~130℃，橫縱雙向拉伸總倍率為10~50。

8.根據權利要求5所述的高浸潤性鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述聚乙烯復合微孔膜兩側涂覆的功能性涂層總厚度為1~5μm。