[發(fā)明專利]一種高阻燃和高機械強度的鋰離子電池隔膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111476091.2
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114188665B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李帆;張立斌;陳朝輝
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇厚生新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/434
• 分類號: H01M50/434;H01M50/449;H01M50/451;H01M50/417;H01M50/403;H01M10/0525;A62C3/16
• 代理公司: 北京華際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 王超

1.一種高阻燃和高機械強度的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：將硫酸鎂、尿素和水在90-100℃下反應(yīng)14-16h，抽濾沉淀物，用水洗滌直至無雜質(zhì)，將濾餅置于在70-90℃下干燥12-14h，即為一維碳酸鎂納米線，將一維碳酸鎂納米線在550-600℃空氣氣氛下煅燒1-2h，即為MgO納米線；

S2：將MgO納米線與水混合均勻，在90-100℃下反應(yīng)2-6h，靜置冷卻至室溫，過濾，使用無水乙醇和水洗滌沉淀物，干燥12-14h，即為Mg(OH)₂包覆的MgO納米線；

S3：將Mg(OH)₂包覆的MgO納米線、分散劑和水混合均勻，反應(yīng)10-30min；

S4：加入增稠劑，反應(yīng)20-60min；

S5：加入粘結(jié)劑，反應(yīng)30-50min；

S6：加入潤濕劑，反應(yīng)20-40min后，過濾除鐵，即為涂覆漿料；

S7：采用微凹版輥涂布工藝，將涂覆漿料輥涂于聚烯烴基膜兩側(cè)，經(jīng)過70℃烘烤，收卷，即為高阻燃和高機械強度的鋰離子電池隔膜；

所述聚烯烴基膜應(yīng)經(jīng)過預(yù)處理，具體步驟為：

S1：將聚烯烴基膜置于改性溶液中，浸泡24-26h后，用水洗滌干凈，50℃下烘干，所述改性溶液為鹽酸多巴胺、Tris和改性聚偏氟乙烯的混合溶液；

S2：將聚烯烴基膜先置于聚氧乙烯溶液中15-20min后，置于雙草酸硼酸鋰溶液中4-8min，重復(fù)2次后，置于聚丙烯酸溶液中15-20min，最后置于雙草酸硼酸鋰溶液中4-8min，自然晾干；

所述改性聚偏氟乙烯的制備方法為：將聚偏氟乙烯溶于二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中，在40-60℃下反應(yīng)至溶解，加入改性二氧化硅，超聲處理20-30min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高阻燃和高機械強度的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述基膜為聚烯烴基膜，所述涂覆層所需材料包括，以質(zhì)量百分比計：Mg(OH)₂包覆的MgO納米線20-40％、分散劑0.2-0.6％、增稠劑0.4-0.7％、粘結(jié)劑0.5-1％、潤濕劑0.05-0.2％，其余為水。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高阻燃和高機械強度的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述分散劑為水解聚馬來酸酐、聚丙烯酸鈉、聚乙二醇甲基戊醇中的一種或多種，所述增稠劑為羥甲基丙烯酸鈉，所述粘結(jié)劑為聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯丙烯酸酯、水性聚丙烯酸酯中的一種或多種，所述潤濕劑為單硬脂酸甘油酯、辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高阻燃和高機械強度的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述硫酸鎂、尿素、水的質(zhì)量比為1：(1.8-1.9)：(18-20)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高阻燃和高機械強度的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述S3步驟中，轉(zhuǎn)速為200-300rpm，所述S4步驟中，轉(zhuǎn)速為200-400rpm，所述S5步驟中，轉(zhuǎn)速為300-500rpm，所述S6步驟中，轉(zhuǎn)速為300-600rpm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高阻燃和高機械強度的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述一維碳酸鎂納米線直徑為70nm，長度為25μm。