[發(fā)明專(zhuān)利]一種應(yīng)用于鋰電池?zé)o紡布隔膜的納米級(jí)PET材料的制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010584938.8 | 申請(qǐng)日： | 2020-06-23 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN111710816B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-08-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 朱克均;曹江;余磊 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 深圳市德立新材料科技有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01M50/403 | 分類(lèi)號(hào)： | H01M50/403;H01M50/44;H01M50/431;H01M10/0525;D06M11/79;C08G63/00;C08G63/86;D06M101/32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 應(yīng)用于 鋰電池 無(wú)紡布 隔膜 納米 pet 材料 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于鋰電池?zé)o紡布隔膜的納米級(jí)PET材料的制備方法，具體包括如下步驟：S1：按重量份稱(chēng)取50?120份的普通PET纖維材料，并將普通PET纖維材料放入納米硅溶膠中浸潤(rùn)30?50min；S2：待浸潤(rùn)完成后，再通過(guò)輥涂將納米硅溶膠均勻涂抹在普通PET纖維材料的表面，輥涂完成后將普通PET纖維材料取出并進(jìn)行干燥處理，使干燥后的普通PET纖維材料表面形成一層硅凝膠，即PET纖維材料混合物。本發(fā)明將普通PET纖維材料，在納米二氧化硅溶膠中進(jìn)行浸潤(rùn)輥涂，并利用有機(jī)溶劑與無(wú)機(jī)顆粒按比例混合的配制，最后利用行星球磨機(jī)中進(jìn)行研磨、過(guò)篩，能夠做成粒度分布均勻的納米級(jí)PET材料，納米級(jí)PET材料加工后所需成本約為1.5?2.5元每平米，大大降低了納米級(jí)PET材料的加工成本。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋰電池部件制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于鋰電池?zé)o紡布隔膜的納米級(jí)PET材料的制備方法。
背景技術(shù)
鋰離子電池因?yàn)榫哂懈弑饶芰俊㈤L(zhǎng)循環(huán)壽命、無(wú)記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢(shì)，已逐步替代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池，成為動(dòng)力電池的主要選擇，隔膜是鋰離子電池的關(guān)鍵部件，在電池中起著阻隔正負(fù)極電子電導(dǎo)，允許電解液離子自由通過(guò)從而實(shí)現(xiàn)離子傳導(dǎo)的重要作用，也是關(guān)乎鋰離子電池安全性的關(guān)鍵組成部分，隔膜性能的優(yōu)劣決定電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻，進(jìn)而影響電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度等關(guān)鍵特性。
無(wú)紡布型納米纖維隔膜具有孔隙率高、透氣性好和吸液保液能力強(qiáng)，有利于改善鋰離子電池高倍率放電性能及循環(huán)性能，無(wú)紡布型的鋰離子電池隔膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：呈現(xiàn)三維孔的結(jié)構(gòu)，可有效避免因?yàn)獒樋自斐傻亩搪番F(xiàn)象，并有效提高隔膜保液能力，但是目前制約無(wú)紡布產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用主要原因之一就是原料貴，無(wú)紡布隔膜一半以上的成本為纖維，1平米使用10g的纖維的情況下，普通纖維的成本約為0.2-1.5元每平米，基本和傳統(tǒng)隔膜的成本大體相當(dāng)，如果使用納米級(jí)的纖維的成本約為5-6元每平米，因此無(wú)法對(duì)納米級(jí)的纖維應(yīng)用于鋰電池?zé)o紡布隔膜進(jìn)行普及。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于鋰電池?zé)o紡布隔膜的納米級(jí)PET材料的制備方法，本發(fā)明將普通PET纖維材料，在納米二氧化硅溶膠中進(jìn)行浸潤(rùn)輥涂，并利用有機(jī)溶劑與無(wú)機(jī)顆粒按比例混合的配制，最后利用行星球磨機(jī)中進(jìn)行研磨、過(guò)篩，能夠做成粒度分布均勻的納米級(jí)PET材料，納米級(jí)PET材料加工后所需成本約為1.5-2.5元每平米，大大降低了納米級(jí)PET材料的加工成本的優(yōu)點(diǎn)，解決了無(wú)紡布隔膜一半以上的成本為纖維，1平米使用10g的纖維的情況下，普通纖維的成本約為0.2-1.5元每平米，基本和傳統(tǒng)隔膜的成本大體相當(dāng)，如果使用納米級(jí)的纖維的成本約為5-6元每平米，因此無(wú)法對(duì)納米級(jí)的纖維應(yīng)用于鋰電池?zé)o紡布隔膜進(jìn)行普及的問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種應(yīng)用于鋰電池?zé)o紡布隔膜的納米級(jí)PET材料的制備方法，具體包括如下步驟：
S1：按重量份稱(chēng)取50-120份的普通PET纖維材料，并將普通PET纖維材料放入納米硅溶膠中浸潤(rùn)30-50min；
S2：待浸潤(rùn)完成后，再通過(guò)輥涂將納米硅溶膠均勻涂抹在普通PET纖維材料的表面，輥涂完成后將普通PET纖維材料取出并進(jìn)行干燥處理，使干燥后的普通PET纖維材料表面形成一層硅凝膠，即PET纖維材料混合物；
S3：將S2所制得的PET纖維材料混合物加入至聚合反應(yīng)釜中，再依次往反應(yīng)釜中加入有機(jī)溶劑與無(wú)機(jī)顆粒，所述機(jī)溶劑與無(wú)機(jī)顆粒的配比為10-15:1，升溫至60-70℃，持續(xù)3-5h；
S4：加熱完成后冷卻至20-25℃，再往反應(yīng)釜內(nèi)部加入20-30重量份的合成劑，并不斷升溫蒸發(fā)水分，且對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)部進(jìn)行真空處理，使內(nèi)部原料進(jìn)一步縮合并析出；
S5：對(duì)S4所析出的物質(zhì)進(jìn)行研磨并過(guò)篩，即制得粒度分布均勻的納米級(jí)PET材料。
在上述方案基礎(chǔ)上，在S5中，所述研磨采用的設(shè)備為行星球磨機(jī)。
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