[發明專利]一種改性復合耐熱鋰離子電池隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202011077210.2
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112216928A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 黃貴忠;劉方;劉謹豪
• 申請（專利權）人: 廣東中顯自動化設備有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/451;H01M10/0525;C08G69/48;C09D177/10;C09D7/62;C09D7/63;C09D7/65;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 周增元;彭妙玲

1.一種改性復合耐熱鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、芳綸的改性：選用間位芳綸，先加入氫氧化鈉溶液，進行化學改性，然后加入對苯二甲酸，調節pH為弱酸性，最后在低溫環境下加入對苯二胺溶液，進行化學共聚改性，完成后用所述氫氧化鈉溶液調節pH為中性，獲得改性芳綸漿液；

B、無機納米材料的改性：采用偶聯劑與無機納米粒子表面的羥基發生化學反應，獲得改性無機納米漿液；

C、將所述改性芳綸漿液與所述改性無機納米漿液按比例與溶劑混合，制備成有機-無機混合改性漿料；

D、將所述有機-無機混合改性漿料涂覆在基膜上，再經過濕氣凝固、洗滌、除溶劑、干燥獲得改性復合耐熱鋰離子電池隔膜。

2.根據權利要求1所述改性復合耐熱鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述步驟A的具體操作為：選用間位芳綸，在30～100℃環境下先加入所述氫氧化鈉溶液處理10～120min，所述氫氧化鈉溶液的質量濃度為0.1～10％，用量為所述間位芳綸質量百分比的0.01-1％，然后加入粉末狀對苯二甲酸，調節pH為4.0～5.0，最后降溫至0～5℃加入濃度為1-20％的所述對苯二胺溶液，一邊快速攪拌一邊加入，直至不再產生新的黃色沉淀，完成后用所述氫氧化鈉溶液調節pH為6.0～7.0；所述間位芳綸、所述對苯二甲酸、所述對苯二胺的質量比為10～30:1.6～2.0:1。

3.根據權利要求1所述改性復合耐熱鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟B中，所述無機納米粒子與所述間位芳綸質量比為1～10:1；所述無機納米粒子呈球形或類球形，粒徑為0.05-2.0μm，包括鋁礬土、勃姆石、氫氧化鎂、氧化鋁、氧化硅、氧化鋯、氧化鎂、玻璃粉、硅酸鹽中的一種或多種；所述偶聯劑為KH-570，濃度為0.5wt％～3wt％。

4.根據權利要求1所述改性復合耐熱鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟C中，所述改性芳綸漿液的濃度為1-15％，用量為所述溶劑重量的1wt％～10wt％；所述改性無機納米漿液的濃度為10-50％，用量為所述溶劑重量的1wt％～20wt％。

5.根據權利要求4所述改性復合耐熱鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述溶劑包括N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、乙醇、異丙醇、碳酸二甲酯、吡啶、去離子水中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述改性復合耐熱鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述有機-無機混合改性漿料還包括成膜助劑和抗靜電劑；所述抗靜電劑為非離子型高分子材料。

7.根據權利要求6所述改性復合耐熱鋰離子電池隔膜及其制備方法，其特征在于，所述成膜助劑包括乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單丙醚中的一種或多種；所述成膜助劑的用量為所述溶劑重量的0.5～5wt％。

8.根據權利要求6所述改性復合耐熱鋰離子電池隔膜及其制備方法，其特征在于，所述抗靜電劑包括聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧化乙烯、聚醚酰胺酰亞胺中的一種或多種；所述抗靜電劑的用量為所述溶劑重量的0.3～3wt％。

9.根據權利要求1所述改性復合耐熱鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，在所述步驟D中，將所述有機-無機混合改性漿料涂覆在所述基膜的單面或雙面上；所述涂覆包括浸涂、輥涂或擠壓涂布中的一種；所述基膜包括PE基鋰離子電池隔膜或PP基鋰離子電池隔膜中的一種，厚度5～16μm，孔隙率為35～50％。

10.一種根據權利要求1～9任一項所述改性復合耐熱鋰離子電池隔膜的制備方法制備的改性復合耐熱鋰離子電池隔膜。