本发明涉及化学合成领域,尤其涉及一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜。
背景技术:
1、隔膜是锂离子电池的重要组成部分,对电池性能有重要影响。随着各个领域对大功率电池需求的不断提升,人们对电池的容量、安全性能也提出了更高的要求。这就要求隔膜要有更好的热稳定性、润湿性和力学性能等。
2、目前广泛使用的聚烯烃隔膜中,聚乙烯(pe)的自闭温度为130-140℃、聚丙烯(pp)的为170℃左右,热稳定性较差。当隔膜在高温下发生收缩或破裂时,会导致电池短路,引发火灾或爆炸,且隔膜越薄,安全性越差。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜,采用本发明方法进行电池隔膜的制备,制备的隔膜耐高温性能好。
2、本发明的技术方案是这样实现的:
3、本发明提供一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜,所述隔膜的制备方法为:向勃姆石溶液中加入分散剂,搅拌均匀后加入粘合剂溶液,搅拌均匀后涂覆在聚合物隔膜上,干燥后得到所述表面涂覆改性隔膜。
4、无机复合改性是在原有的聚烯烃隔膜表面上涂覆一层无机陶瓷粒子,可以提高隔膜的电解液润湿性、吸收率和机械强度等。此外,无机陶瓷材料具有良好的热稳定性,能防止隔膜在高温下发生热收缩或融化,提高了电池的安全系数。目前,超细氧化铝是锂电池隔膜改性中使用量最大的无机粉体,但其存在硬度高、能耗大、生产成本高等缺点。相比于高纯氧化铝,勃姆石具有以下优势:(1)硬度低,对机械设备的磨损小,降低异物带入风险;(2)耐热温度高,与有机溶剂相容性好;(3)比重小,相同质量的勃姆石比氧化铝能够多涂覆25%的面积;(4)涂覆平整度高,内阻小;(5)生产能耗低,对环境友好。
5、进一步地,所述勃姆石的粒径为0.3-0.7μm。
6、进一步地,所述勃姆石溶液溶剂为丙酮。
7、采用上述方案的有益效果是:涂覆在pe隔膜表面的小颗粒勃姆石排布比较致密,并且有部分勃姆石粒子进入pe基膜的孔隙中,从而起到更好的支撑作用,增强了隔膜的热稳定性。
8、进一步地,所述粘合剂为改性偏聚氟乙烯(pvdf),其制备方法为:将改性剂溶于偏聚氟乙烯溶液中混合均匀。
9、进一步地,所述改性剂为乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(epet a)。
10、进一步地,所述粘合剂溶液溶剂为n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)。
11、进一步地,所述勃姆石溶液与粘合剂溶液的质量比为3:7-2:8。
12、采用上述方案的有益效果是:极性epeta与勃姆石具有更强的配位键合能力,可以使勃姆石粒子更均匀地分散,避免聚集。
13、进一步地,所述聚合物为聚乙烯。
14、改性隔膜还可以对电解液润湿性提升,主要是因为pe隔膜表面是非极性的,缺乏极性基团,对极性电解液的润湿性较差,而勃姆石含有大量的极性羟基基团,能够改善与电解液的界面相容性,从而提高了隔膜的润湿性。
15、与现有技术相比:本发明的有益效果是:
16、1、无机-有机复合隔膜既可以表现出聚合物隔膜的柔韧性又兼具了无机粒子优异的热稳定性和电解液亲和性。
1.一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜,其特征在于,所述隔膜的制备方法为:向勃姆石溶液中加入分散剂,搅拌均匀后加入粘合剂溶液,搅拌均匀后涂覆在聚合物隔膜上,干燥后得到所述表面涂覆改性隔膜。
2.根据权利要求1所述的一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜,其特征在于:所述勃姆石的粒径为0.3-0.7μm。
3.根据权利要求1所述的一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜,其特征在于:所述勃姆石溶液溶剂为丙酮。
4.根据权利要求1所述的一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜,其特征在于:所述粘合剂为改性偏聚氟乙烯,其制备方法为:将改性剂溶于偏聚氟乙烯溶液中混合均匀。
5.根据权利要求4所述的一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜,其特征在于:所述改性剂为乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜,其特征在于:所述粘合剂溶液溶剂为n-甲基-2-吡咯烷酮。
7.根据权利要求1所述的一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜,其特征在于:所述勃姆石溶液与粘合剂溶液的质量比为3:7-2:8。
8.根据权利要求1所述的一种含有勃姆石的耐高温锂电池用表面涂覆改性隔膜,其特征在于:所述聚合物为聚乙烯。