专利名称：无机/有机复合多孔锂电池隔膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种无机/有机复合多孔锂电池隔膜的制备方法，尤其是一种无机粒子分散快速且效果好、孔径均勻、孔隙率高的无机/有机复合多孔锂电池隔膜的制备方法。
背景技术：
随着锂电池产量的逐年递增，隔膜做为锂电池的核心部件之一，其市场需求也与日俱增，目前商品化的锂离子电池隔膜以聚烯烃微孔膜和无机/有机复合多孔膜为主。聚烯烃微孔膜主要有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)单层微孔膜，以及由聚丙烯(PP)、 聚乙烯(PE)复合的多层微孔膜。聚烯烃微孔膜具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点，但其最大的缺点是熔点在200°C以下。因此当电池温度由于某种原因升高时，隔膜会产生热收缩，大大增加电池正负极短路的可能性，从而产生安全事故(如电池爆炸等)。无机/有机复合多孔膜是将BaTi03、Sn02、A1203、TiO2, ZnO, CaO, CeO2,磷酸锂、磷酸钛锂或磷酸钛铝锂等无机粒子分散至聚酰亚胺、聚偏二氟乙烯、乙酸纤维素、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯腈及聚乙烯吡咯烷酮等粘合剂聚合物溶液中，然后将分散有无机粒子的粘合剂聚合物溶液涂覆在聚烯烃或耐热聚合物的多孔基材上。由于无机粒子具有极好的热稳定性和支撑作用，从而提高了锂电池的安全性。但是现有将无机粒子分散在粘合剂聚合物溶液中的方法主要是球磨，该方法不但耗费时间长(如超过10小时)，而且当无机粒子含量超过 60wt%时分散效果差，粒子聚集严重，导致孔径大小不均勻，孔隙率过低(不超过40%)，严重影响了离子传导性。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种无机粒子分散快速且效果好、孔径均勻、孔隙率高的无机/有机复合多孔锂电池隔膜的制备方法。本发明的技术解决方案是一种无机/有机复合多孔锂电池隔膜的制备方法，其特征在于按如下步骤进行
a.将0.00广10微米的无机粒子加至粘合剂聚合物溶液中，无机粒子在粘合剂聚合物溶液中的含量为6(T95wt% ；
b.用频率为2(Tl30KHz，功率为10(T1500W的超声波作用于添加有无机粒子的粘合剂聚合物溶液，使无机粒子分散均勻；
c.将分散有无机粒子的粘合剂聚合物溶液涂覆在多孔性聚合物基材上，干燥即可。本发明可以保证较高含量(通常60、5%)的无机粒子在粘合剂聚合物溶液中的快速分散、储存稳定；通过无机粒子间的间隙形成均勻且大小适当的孔径，孔隙率大于50%， 明显提高了电池隔膜的离子传导性能。
具体实施例方式a.将粒径为 0. 001 10 微米的 BaTi03、Sn02、A1203、Ti02、ZnO、CaO、CeO2、磷酸锂、磷酸钛锂或磷酸钛铝锂等无机粒子添加在粘合剂聚合物溶液中，无机粒子在粘合剂聚合物溶液中的含量为6(T95wt%，粘合剂聚合物溶液可为聚酰亚胺、聚偏二氟乙烯、乙酸纤维素、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯腈及聚乙烯吡咯烷酮等与具有相似溶解度参数的低沸点溶剂构成的溶液；
b.使用超声波设备，选用频率为2(Tl30KHz，功率为10(T1500W的超声波作用于添加有无机粒子的粘合剂聚合物溶液，作用时间为使无机粒子均勻分散在粘合剂聚合物溶液中；
c.将分散有无机粒子的粘合剂聚合物溶液涂覆在多孔性聚合物基材(聚烯烃或耐热聚合物的多孔基材)上，干燥即可。 用孔隙率计测量实施例得到的电池隔膜孔隙率，均在50%以上。
权利要求
1. 一种无机/有机复合多孔锂电池隔膜的制备方法，其特征在于按如下步骤进行a.将粒径为0.00广10微米的无机粒子加至粘合剂聚合物溶液中，无机粒子在粘合剂聚合物溶液中的含量为6(T95wt% ；b.用频率为2(Tl30KHz，功率为10(T1500W的超声波作用于添加有无机粒子的粘合剂聚合物溶液，使无机粒子分散均勻；c.将分散有无机粒子的粘合剂聚合物溶液涂覆在多孔性聚合物基材上，干燥即可。
全文摘要
本发明公开一种无机粒子分散快速且效果好、孔径均匀、孔隙率高的无机/有机复合多孔锂电池隔膜的制备方法，按如下步骤进行将粒径为0.001~10微米的无机粒子加至粘合剂聚合物溶液中，无机粒子在粘合剂聚合物溶液中的含量为60~95wt%；用频率为20~130KHz，功率为100~1500W的超声波作用于添加有无机粒子的粘合剂聚合物溶液，使无机粒子分散均匀；将分散有无机粒子的粘合剂聚合物溶液涂覆在多孔性聚合物基材上，干燥即可。
文档编号H01M2/14GK102222784SQ20111011899
公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者廖勇勤 申请人:廖勇勤