[發明專利]一種間位芳綸與油系PDVF復合涂層隔膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202011173323.2
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112490581B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 袁海朝;徐鋒;李騰;蘇碧海;蘇柳;王曉靜;郗騰
• 申請（專利權）人: 河北金力新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/454;H01M50/417
• 代理公司: 天津創智睿誠知識產權代理有限公司 12251
• 代理人: 李玲;李薇

本發明公開了一種間位芳綸與油系PDVF復合涂層隔膜的制備方法，包括以下步驟：步驟A：制備間位芳綸漿料；步驟B：將所得間位芳綸漿料涂覆在基膜上得間位芳綸涂層隔膜；步驟C：制備PVDF油系漿料；步驟D：將步驟C所得PVDF油系漿料涂覆在步驟B所得間位芳綸涂層隔膜上，干燥、萃取后得間位芳綸與油系PDVF復合涂層隔膜。在上述制備方法中，油系PVDF漿料中，用聚乙二醇替代部分二甲基乙酰胺，以減少溶劑對間位芳綸涂層的侵蝕。同時，因為溶劑的嫁接，使PVDF與芳綸之間形成一種縱橫交錯的網，讓芳綸與PVDF產生咬合力，最終制成一種性能優異的間位芳綸與油系PVDF的復合涂層隔膜。

技術領域

本發明涉及鋰電池隔膜技術領域，特別是涉及一種間位芳綸與油系PDVF復合涂層隔膜及其制備方法。

背景技術

間位芳綸涂層隔膜是一種耐高溫性能優良的隔膜。但是其缺點在于與電池極片之間的粘結性能很差。

要改善間位芳綸涂層隔膜與極片之間的粘結力，需要在間位芳綸涂層上涂覆PVDF形成復合涂層。但是，由于油系PVDF漿料中的溶劑對間位芳綸涂層產生腐蝕性，在形成復合涂層的過程中破壞間位芳綸涂層中的孔，造成復合涂層隔膜的透氣值非常大。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中由于油系PVDF漿料與對間位芳綸涂層不能形成良好的復合涂層的技術缺陷，而提供一種間位芳綸與油系PDVF復合涂層隔膜的制備方法。

本發明的另一個目的，是提供上述制備方法制備的間位芳綸與油系PDVF復合涂層隔膜。

本發明的另一個目的，是提供上述間位芳綸與油系PDVF復合涂層隔膜在鋰電池中的應用。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種間位芳綸與油系PDVF復合涂層隔膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟A：制備間位芳綸漿料，其制備方法包括步驟1～3：

步驟1：將氯化鋰溶于二甲基乙酰胺中，再加入間位芳綸纖維，加熱攪拌以使間位芳綸纖維在二甲基乙酰胺中溶解得溶液A；在該步驟中，氯化鋰的作用是，氯化鋰溶解在二甲基乙酰胺溶劑當中是以游離態存在，鋰離子跟氯離子會替代芳綸分子之間的氫鍵，使芳綸分子之間分開，加速溶解。

其中，所述溶液A中，氯化鋰、二甲基乙酰胺和間位芳綸纖維的質量比為(2-4)：(70-75)：(18-22)。加熱攪拌溫度為80-100℃。

步驟2：將氧化鋁和三丙二醇用砂磨機進行砂磨混合均勻得混合物B；

所述混合物B中，氧化鋁和三丙二醇的質量比為(45-55)：(55-45)。

混合物B中，氧化鋁的固體粒徑為D50:0.9μm-1.2μm且D90:1.4μm-1.7μm。

步驟3：將步驟1所得溶液A加入二甲基乙酰胺進行稀釋，混合均勻后加入碳酸二甲酯混合均勻，然后加入步驟2所得混合物B，混合均勻得間位芳綸漿料；

其中，溶液A、二甲基乙酰胺、碳酸二甲酯和混合物B的質量比為(22-25)：(30-35)：(5-10)：(30-43)。

步驟B：制備間位芳綸涂層隔膜，其制備方法如下：

將步驟A所得間位芳綸漿料涂覆在基膜上，干燥、萃取后得間位芳綸涂層隔膜；

其中，涂覆方式為網紋輥涂覆，網紋輥的規格為1150mm×100mm×2μm；放卷張力32N，收卷張力4N，網紋輥速比140％，烘道張力18N。所述基膜為聚乙烯基膜。

萃取溶劑為去離子水和二甲基乙酰胺的混合溶劑，去離子水和二甲基乙酰胺的質量比為(1-3)：(1-3)。

步驟C：制備PVDF油系漿料，其制備方法如下：