超低水分高浸润的隔膜及其制备方法与流程

本发明属于电池隔膜，具体来说涉及一种超低水分高浸润的隔膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着时代的发展，新能源电动汽车已经慢慢的成为人们生活的组成部分，而锂离子电池作为电动汽车的动力源，其安全性以及续航能力等是科研重点，锂电池隔膜在锂离子电池中扮演着重要的角色。

2、pp和pe为非极性高分子，电解液浸润性较差，进而导致电池内阻较大，加之其孔隙率较低(约40％)而带来的低离子电导率，因而会严重限制电池的大倍率性能，难以满足电池大电流快速充放电的需要，无法解决隔膜当前面临的问题，也无法满足高性能隔膜的市场需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种超低水分高浸润浆料的制备方法。

2、本发明的另一目的在于提供一种超低水分高浸润的隔膜。

3、本发明的另一目的在于提供制备上述超低水分高浸润的隔膜的方法。

4、本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

5、一种超低水分高浸润浆料的制备方法，包括以下步骤：

6、s1，将勃姆石纤维和偶联剂于70～75℃混合，搅拌30～35min，得到半成品，将所述半成品压滤、烘干、粉碎和过筛，得到第一混合物，其中，所述偶联剂为碳酸酯；

7、在s1中，所述烘干为烘干至水分为0.6～0.8wt％。

8、在s1中，所述勃姆石纤维的长度为200-250mm，直径为3-4μm。

9、s2，将所述第一混合物、分散剂和水混合，搅拌至均匀，超声，得到第一溶液；

10、在s2中，所述超声的频率为50～75khz，超声的时间为10～15min。

11、在s2中，所述搅拌的自转速度为3100～3600r/min，搅拌的公转速度为10～30r/min，搅拌的时间为10～15min。

12、在s2中，所述分散剂为铵盐分散剂。

13、s3，将胶黏剂与所述第一溶液在搅拌条件下超声，砂磨，得到超低水分高浸润浆料，其中，按质量份数计，所述勃姆石纤维、分散剂、偶联剂、水和胶黏剂的比为(23～25)：(0.1～0.2)：(0.04～0.08)：(37～39)：(1～3)。

14、在s3中，所述胶黏剂为聚丙烯酸酯类粘结剂。

15、在s3中，所述聚丙烯酸酯类粘结剂为聚丙烯酸酯类水性粘结剂和聚丙烯酸酯类耐热粘结剂的混合物，按质量份数计，聚丙烯酸酯类水性粘结剂和聚丙烯酸酯类耐热粘结剂的比为(3～6)∶(1～2)。

16、在s3中，所述在搅拌条件下超声的时间为9min～30min。

17、在s3中，所述搅拌的自转速度为1000～1500r/min，搅拌的公转速度为15～20r/min。

18、在s3中，所述超声的频率为5～7khz。

19、在s3中，所述砂磨的转速为600～650r/min，砂磨的时间为10～15min。

20、一种超低水分高浸润的隔膜，包括：基膜和涂覆在基膜上的涂层，所述涂层由超低水分高浸润浆料涂布而成。

21、在上述技术方案中，所述涂层的厚度为1～3um。

22、制备上述超低水分高浸润的隔膜的方法，包括：将所述超低水分高浸润浆料单面或双面涂覆于基膜上，得到超低水分高浸润的隔膜。

23、与现有技术相比，本发明有益效果在于：

24、1.本发明在隔膜表面使用勃姆石纤维和碳酸酯的混合物进行表面改性，可以有效提高隔膜低水分能力进而提高热稳定性能以及阻燃性和浸润性，提升电池安全性，从而提高电池耐久度，进而提高新能源电动汽车的续航能力；

25、2.本发明通过改进薄膜性能，提高吸液率使得破包率更低、材料损耗更低和包装货架保质期更长；

26、3.本发明节省能耗、薄膜质量更稳定，减少浪费，降低成本。

技术特征：

1.一种超低水分高浸润浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在s1中，所述勃姆石纤维的长度为200-250mm，直径为3-4μm。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在s2中，所述分散剂为铵盐分散剂，在s3中，所述胶黏剂为聚丙烯酸酯类粘结剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在s3中，所述聚丙烯酸酯类粘结剂为聚丙烯酸酯类水性粘结剂和聚丙烯酸酯类耐热粘结剂的混合物，按质量份数计，聚丙烯酸酯类水性粘结剂和聚丙烯酸酯类耐热粘结剂的比为(3～6)∶(1～2)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在s1中，所述烘干为烘干至水分为0.6～0.8wt％，在s2中，所述超声的频率为50～75khz，超声的时间为10～15min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在s2中，所述搅拌的自转速度为3100～3600r/min，搅拌的公转速度为10～30r/min，搅拌的时间为10～15min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在s3中，所述在搅拌条件下超声的时间为9min～30min，在s3中，所述超声的频率为5～7khz，在s3中，所述搅拌的自转速度为1000～1500r/min，搅拌的公转速度为15～20r/min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在s3中，所述砂磨的转速为600～650r/min，砂磨的时间为10～15min。

9.一种超低水分高浸润的隔膜，其特征在于，包括：基膜和涂覆在基膜上的涂层，所述涂层由超低水分高浸润浆料涂布而成。

10.碳酸酯和勃姆石纤维共同应用在隔膜中提高隔膜浸润性和/或低水分的用途。

技术总结
本发明公开了一种超低水分高浸润的隔膜及其制备方法和应用，包括：S1，将勃姆石纤维和偶联剂于70～75℃混合，搅拌30～35min，得到半成品，将半成品压滤、烘干、粉碎和过筛，得到第一混合物，其中，偶联剂为碳酸酯；S2，将第一混合物、分散剂和水混合，搅拌至均匀，超声，得到第一溶液；S3，将胶黏剂与第一溶液在搅拌条件下超声，砂磨，得到超低水分高浸润浆料，其中，按质量份数计，勃姆石纤维、分散剂、偶联剂、水和胶黏剂的比为(23～25)：(0.1～0.2)：(0.04～0.08)：(37～39)：(1～3)。本发明在隔膜表面使用勃姆石纤维和碳酸酯的混合物进行表面改性，可以有效提高隔膜低水分能力、热稳定性能、阻燃性和浸润性，提升电池安全性，从而提高电池耐久度。

技术研发人员：袁海朝,徐锋,白子航,苏碧海,田海龙,王建华,贾亚维,张上,王昭剑,张慧强,乔方园,李钦钦
受保护的技术使用者：河北金力新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15