[發明專利]一種高粘結的鋰離子電池隔膜及其制備工藝

有效

• 申請號: 202211244324.0
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115441122B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 李帆;張立斌;趙海玉;陳朝暉
• 申請（專利權）人: 江蘇厚生新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;B82Y30/00;H01M10/0525;H01M50/42;H01M50/431;H01M50/46;H01M50/489
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 俞璇

本發明涉及電池隔膜技術領域，具體為一種高粘結的鋰離子電池隔膜及其制備工藝。包括以下步驟：步驟1：多孔Al₂O₃@Al(OH)₃納米線的制備；步驟2：將分散劑、PMMA粉體、多孔Al₂O₃@Al(OH)₃納米線在超純水中預混；依次加入增稠劑、粘結劑、潤濕劑、消泡劑攪拌均勻，得到涂覆漿料；步驟3：將涂覆漿料涂敷在基膜兩側，烘干收卷，得到鋰離子電池隔膜。有益效果：方案中，通過多孔Al₂O₃@Al(OH)₃納米線的引入，協同PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，提高鋰離子電池隔膜的機械強度、熱收縮性能、極片的粘接性和電解液浸潤性；且該策略還極大地改善了前期涂覆及后期電芯制作過程中PMMA涂層脫粉問題。

技術領域

本發明涉及電池隔膜技術領域，具體為一種高粘結的鋰離子電池隔膜及其制備工藝。

背景技術

鋰離子電池是一種備受青睞的新型二次電池，由于具有高能量密度、長循環壽命等優點，被大量用于動力汽車、便攜式電子設備中。隨著近年來新能源行業的快速發展，鋰電池在動力汽車中的應用更是倍速擴增。其中，隔膜作為鋰離子電池的關鍵組件之一，其作主要作用是防止正負極之間短路，對鋰電池安全性具有重要影響。

目前，聚烯烴隔膜是應用最廣泛的隔膜，其由于本身特性存在天然劣勢，包括：一是親電解液性差、與極片粘結性差，使得鋰電池存在極片與隔膜界面不穩定、熱穩定性低、循環性能差，不利于加工運輸的等系列問題；二是機械強度低、抗穿刺能力差、使得鋰電池存在熱失控問題，導致電池存在燃燒甚至爆炸的風險。因此，目前的研究中，通常在聚烯烴隔膜的單面或雙面涂覆水系PVDF膠層，改善隔膜粘結性和電解液浸潤性。而針對機械性能和耐熱性差的問題，通常是單面或雙面涂覆耐高溫的陶瓷涂層，延遲閉孔至150℃，但是150℃的閉孔溫度不能完全避免鋰電池在高溫下短路和自燃問題。因此需要進一步提高隔膜的耐熱性，降低破膜風險，提高電池安全性。

綜上所述，解決上述問題，制備具有高機械強度、高阻燃性能的一種高粘結的鋰離子電池隔膜是行業內共同追求的目標。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高粘結的鋰離子電池隔膜及其制備工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種高粘結的鋰離子電池隔膜的制備工藝，包括以下步驟：

步驟1：多孔Al₂O₃@Al(OH)₃納米線的制備；

步驟2：將分散劑、PMMA粉體、多孔Al₂O₃@Al(OH)₃納米線在超純水中預混；依次加入增稠劑、粘結劑、潤濕劑、消泡劑攪拌均勻，得到涂覆漿料；

步驟3：將涂覆漿料涂敷在基膜兩側，烘干收卷，得到鋰離子電池隔膜。

較為優化地，步驟1中，多孔Al₂O₃@Al(OH)₃納米線的制備工藝為：

(1)將硫酸鋁、尿素、超純水攪拌均勻，放置于烘箱中加熱至90℃，反應12小時，抽濾、洗滌、真空干燥，將其置于馬弗爐中，于空氣氛圍中，在120℃下恒溫140min，冷卻至室溫，得到多孔Al(OH)₃納米線；

(2)將多孔Al(OH)₃納米線平鋪于剛玉坩堝中，于氬氣氣體中，在1200℃下恒溫4.5小時，冷卻至室溫，得到多孔Al₂O₃納米線；