[發明專利]一種離子膜及其制備方法以及半固態電解質電池

在審

• 申請號: 202110295413.7
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112952296A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 陳萌;謝玉虎;楊茂萍;宮璐
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M50/449
• 分類號: H01M50/449;H01M50/446;H01M50/403;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 張夢媚

1.一種離子膜，其特征在于，其包括：

復合基膜，其由聚烯烴和第一導電陶瓷混合制成；

導電陶瓷涂層，其由導電陶瓷漿料于所述復合基膜的表面干燥后形成，所述導電陶瓷漿料由第二導電陶瓷、分散劑、粘結劑、表面活性劑和去離子水混合制成。

2.如權利要求1所述的離子膜，其特征在于，所述導電陶瓷涂層設于所述復合基膜相對的兩個表面，所述導電陶瓷涂層的單面厚度為1～4μm。

3.如權利要求1所述的離子膜，其特征在于，所述復合基膜中，各組分的重量份數為：聚烯烴80～100份，第一導電陶瓷10～20份，其中，所述聚烯烴選自聚丙烯，所述第一導電陶瓷選自磷酸鈦鋁鋰。

4.如權利要求3所述的離子膜，其特征在于，所述聚丙烯在230℃、2.16kg條件下的熔融指數＜3g/10min，所述磷酸鈦鋁鋰的粒徑D50＜50nm，Dmax＜100nm。

5.如權利要求1所述的離子膜，其特征在于，所述導電陶瓷漿料中，各組分的重量份數為：第二導電陶瓷30～45份、分散劑0.2～1份、粘結劑5～15份、表面活性劑0.3～1份、去離子水60～90份。

6.如權利要求1所述的離子膜，其特征在于，所述第二導電陶瓷選自磷酸鈦鋁鋰，其粒徑D50＜500nm，Dmax＜1000nm；

所述分散劑選自聚丙烯酸銨鹽共聚溶液、聚乙烯醇溶液中的至少一種；

所述粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚四氟乙烯中的至少一種；

所述表面活性劑選自聚醚改性有機硅類、非離子氟碳類中的至少一種。

7.一種如權利要求1-6任一項所述的離子膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

按照配比將聚烯烴和第一導電陶瓷混合均勻后，加入擠出設備共混擠出冷卻成膜，再經過縱向拉伸，退火熱定型，收卷，獲得復合基膜；

按照配比將第二導電陶瓷、分散劑和去離子水混合分散，獲得分散液；向所述分散液中加入粘結劑、表面活性劑后，低速分散1～3h，過200目篩網，獲得導電陶瓷漿料；

將所述導電陶瓷漿料均勻涂覆在所述復合基膜的表面，干燥，制得離子膜。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述的獲得復合基膜的步驟中，所述擠出設備的工作溫度為100～200℃，模頭溫度為160～260℃，冷卻輥溫度為40～100℃，拉伸倍率＜3倍，拉伸速率10～50m/min，拉伸后定型溫度為100～130℃。

9.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述的獲得導電陶瓷漿料的步驟中，所述混合分散于轉速為400～600rpm的砂磨機中進行；

所述低速分散采用功率為600～800W、溫度為25～40℃的分散機進行。

10.一種半固態電解質電池，其包括隔膜，其特征在于，所述隔膜為權利要求1-6任一項所述的離子膜。