[發(fā)明專利]一種半固態(tài)鋰電池用復(fù)合隔膜及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111461890.2
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114156595A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝福瑞;張小雷;孔祥海;楊麗燦;王超軍;殷橋波;王中偉
• 申請（專利權(quán)）人: 新鄉(xiāng)市中科科技有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/414;H01M50/449
• 代理公司: 鄭州立格知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41126
• 代理人: 張丹

1.一種半固態(tài)鋰電池用復(fù)合隔膜，其特征在于，由組分A和組分B構(gòu)成，所述組分A為聚乙烯醇包覆陶瓷納米線漿料，由以下重量份的原料構(gòu)成：第二聚乙烯醇2～8份、陶瓷納米線漿料20～40份、去離子水60～80份；

其中，所述陶瓷納米線漿料由以下重量份的原料水熱法合成：第一聚乙烯醇1～10份、十六烷基三甲基溴化銨0.1～5份、氫氧化鈉0.05～2份、氯化鋁15～25份、去離子水60～80份；

所述第一聚乙烯醇為高醇解度、高分子量的聚乙烯醇，所述第二聚乙烯醇為低醇解度、低分子量的聚乙烯醇；

所述組分B為半固態(tài)鋰電池基膜，由以下原料構(gòu)成：PMMA粉末、PVDF粉末、溶劑，所述溶劑為難揮發(fā)溶劑和易揮發(fā)溶劑的混合物；

所述PMMA與PVDF的質(zhì)量比為（1～3）∶（7～9），且所述PMMA與PVDF的質(zhì)量為溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的15～35%。

2.如權(quán)利要求1所述的一種半固態(tài)鋰電池用復(fù)合隔膜，其特征在于，所述第一聚乙烯醇的醇解度為98%～100%，分子量為17～22萬，所述第二聚乙烯醇的醇解度為87%～89%，分子量為12～15萬。

3.如權(quán)利要求1所述的一種半固態(tài)鋰電池用復(fù)合隔膜，其特征在于，所述難揮發(fā)溶劑與易揮發(fā)溶劑的質(zhì)量比為（50～95）∶（50～5）。

4.如權(quán)利要求1所述的一種半固態(tài)鋰電池用復(fù)合隔膜，其特征在于，所述難揮發(fā)溶劑包括N～甲基吡咯烷酮、DMF、DMAC、二甲亞砜、四氫呋喃中的一種或兩種的混合物，所述易揮發(fā)溶劑包括丙酮。

5.如權(quán)利要求1～4任一權(quán)利要求所述的一種半固態(tài)鋰電池用復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.制備聚乙烯醇包覆陶瓷納米線漿料：將計算量的第一聚乙烯醇溶解于去離子水中，轉(zhuǎn)移至真空反應(yīng)釜中，然后加入計算量的氯化鋁、氫氧化鈉、十六烷基三甲基溴化銨，并在150℃～200℃油浴中反應(yīng)12h～24h，后冷卻、離心、洗滌、沉淀得到高濃度聚乙烯醇包覆陶瓷納米線漿料；

S2.將計算量的S1制得的聚乙烯醇包覆陶瓷納米線漿料、第二聚乙烯醇、去離子水在真空反應(yīng)釜中混合攪拌30min～2h制成分散的聚乙烯醇包覆陶瓷納米線漿料，溫度為60℃～80℃；

S3.半固態(tài)鋰電池基膜的制備：將計算量的PMMA粉末、PVDF粉末、溶劑加入真空反應(yīng)釜中，隨后移到80℃～120℃油浴中攪拌30min～2h溶解，制得鑄膜液；

S4.將S3制得的鑄膜液涂覆至基板上，在真空中靜置直至成膜，剝離取下干燥備用；

S5.將S2制得的分散的聚乙烯醇包覆陶瓷納米線漿料涂覆至S4制得的半固態(tài)鋰電池基膜上，真空60℃～80℃干燥30min～2h，制得復(fù)合隔膜產(chǎn)品。

6.如權(quán)利要求5所述的一種半固態(tài)鋰電池用復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于，S4所述的基板包括硅油基板、玻璃板、聚四氟乙烯板、聚烯烴隔膜。

7.如權(quán)利要求6所述的一種半固態(tài)鋰電池用復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于，所述聚烯烴隔膜為PE、PP的單層或復(fù)合層隔膜。