本发明专利技术涉及一种聚多巴胺改性陶瓷粒子制备PVDF‑HFP聚合物隔膜，其特征在于：由聚合物PVDF‑HFP、聚多巴胺改性陶瓷粒子、有机溶剂及造孔剂组成，其中湿态隔膜中每10份聚合物PVDF‑HFP对应的各组分质量配比为：聚多巴胺改性陶瓷粒子0.5～3份、有机溶剂56～96份及造孔剂份4～10份。其具有良好的阻燃性、耐热性能；同时添加的造孔剂可以使隔膜致孔效果好，进而提高隔膜的吸液/保液能力，因而，以该隔膜组装的锂离子电池的循环性能和安全性能有了较大幅度提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种聚多己胺改性陶瓷粒子制备PVDF-HFP基聚合物隔膜及制备方 法，属于属于新能源电池、电容领域。
技术介绍
裡离子电池因其具有比能量高、工作电压高、自放电小、环境友好等优点，而逐步 成为新能源汽车用理想动力电池。但由于使用液体电解质溶液，使裡离子电池存在安全隐 患，限制了其在汽车上的规模化推广，隔膜作为裡电池的关键部件之一，将直接影响电池的 容量、循环性能W及安全性能。 隔膜作为动力裡离子电池中重要的组成部件，其作用是将正负极的活性物质分离 开来，防止正负极因接触而短路；在电化学反应时能够保持足够的电解液，为裡离子的传输 提供孔道。然而，目前商品化的聚締控类微孔隔膜在电池溫度过高易发生烙融封闭微孔，阻 隔电解质离子的传输，从而降低安全风险；但聚締控本身的耐热性能较差，随着溫度的急剧 升高，它失去保护功能，使安全隐患急剧增加。 为了改变运种因为隔膜破坏引起的安全问题，人们进行了一系列研究，一方面， 对现有聚締控隔膜改性，提高隔膜机械性能和耐热性能，例如隔膜表面涂覆树脂和陶瓷粒 子（例如CN103555119A，EP2528139A2,EP2528142A2,US7691529B2);另一方面， W耐溫等级更高，机械性能更好的聚合物制备隔膜(例如公开号CN101645497A、公开号CN 101420018A、申请公布号CN101752539A、申请公布号CN101752540A)。本专利的设计思 路是，首先用聚多己胺溶液处理无机陶瓷粒子，然后将PVDF-HFP、聚多己胺改性陶瓷粒子共 混并结合造孔技术，所制备的隔膜具有良好的吸液率，优异的耐热性能和阻燃性能，W该隔 膜组装的电池倍率/循环性和安全性能有较大幅度提高，制备工艺简便易行，且制备成本 低廉，易实现批量化生产，因此有望成为动力裡离子电池首选隔膜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚多己胺改性陶瓷粒子制备PVDF-HFP聚合物隔膜及 制备方法，聚多己胺处理陶瓷粒子后，改性的陶瓷粒子具有良好的的阻燃性、耐热性能；同 时添加的造孔剂可W使隔膜致孔效果好，进而提高隔膜的吸液/保液能力，因而，W该隔膜 组装的裡离子电池的循环性能和安全性能有了较大幅度提高。 本专利技术的技术方案是运样实现的：一种聚多己胺改性陶瓷粒子制备PVDF-HFP聚 合物隔膜，其特征在于：由聚合物PVDF-HFP、聚多己胺改性陶瓷粒子、有机溶剂及造孔剂组 成，其中湿态隔膜中每10份聚合物PVDF-HFP对应的各组分质量配比为：聚多己胺改性陶瓷 粒子0. 5~3份、有机溶剂56~96份及造孔剂份4~10份。 所述的陶瓷粒子为20~120皿的氧化娃（Si〇2)，S氧化二侣（Al2〇3)，氧化铁 (Ti〇2)，氧化错（Zr〇2)，氧化姉（Ce〇2)，氧化儀（MgO)及氧化锋（ZnO)中的一种或者是两种， 具体地，立氧化二侣/氧化铁/氧化错/氧化姉/氧化儀/氧化锋质量比=O~1/0~1/0~1/0 ~1/0 ~1/0 ~1。 所述的有机溶剂为丙酬，N，N-二甲基甲酯胺，N-甲基化咯烧酬中的一种或几种组 合，具体地，丙酬/N，N-二甲基甲酯胺/N-甲基化咯烧酬质量比=0~1/0~1/0~1。 所述的造孔剂为去离子水、无水乙醇、正下醇中的一种或几种组合，具体地，去离 子水/无水乙醇/正下醇质量比=0~1/0~1/0~1。 所述的一种聚多己胺改性陶瓷粒子制备PVDF-HFP基聚合物隔膜的制备方法，其 特征在于具体步骤如下：（1)采用浓度为0. 5g/L~2.Og/L多己胺溶液预处理陶瓷粒子 1化~24h后，抽滤、蒸干得到聚多己胺改性陶瓷粒子粉末，聚多己胺与陶瓷粒子的质量比 为0. 05~0. 2 :1 ; (2)将PVDF-HFP溶解在有机溶剂中，溶解后；（3)将聚多己胺处理过 的陶瓷粒子逐步加入步骤（2)的胶液中，经充分溶解后加入造孔剂，继续揽拌至混合至均 匀；（4)采用液体流延法将步骤（3)中的胶体混合液诱注于玻璃板上，刮涂成膜，取下膜，在 75°C的真空溫度下烘干2~化。 本专利技术的积极效果是将PVDF-HFP、聚多己胺改性陶瓷粒子共混并结合造孔技术， 所制备的隔膜具有良好的吸液率，优异的耐热性能和阻燃性能，W该隔膜组装的电池倍率/ 循环性和安全性能有较大幅度提高，制备工艺简便易行，且制备成本低廉，易实现批量化生 产。【附图说明】 图1是本专利技术实施例1制备的隔膜和未改性Si〇2/PVDF-HFP隔膜的热重（TG)曲 线。[001引图2本专利技术实施例2中未改性与改性后Al203的SEM。图3本专利技术实施例2中隔膜的沈M。[001引图4是本专利技术实施例2制备的隔膜在135°C、165°C、200°C环境下各加热Ih热收缩 图片。【具体实施方式】 在下述的具体事例描述中，给出了大量具体的细节W便于更为深刻的理解本发 明。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术可W无需一个或多个运些细节而 得W实施。 实施例1 (1)将粒径为20皿的2.OgSi〇2粒子在200mL的浓度为2.Og/L多己胺溶液中揽拌、浸 泡1化后取出，抽滤、烘干，即得到聚多己胺改性陶瓷粒子Si〇2;(2 )称取5.OgPVDF-HFP，加 入28gDMF，揽拌均匀后，加入0. 25g(1)中聚多己胺改性Si化，高速揽拌化；（3)向（2)中加 入2.Og的去离子水，继续揽拌化；（4)采用液体流延法将步骤（3)中的胶体混合液诱注于 玻璃板上，刮涂成膜，取下膜，75°C真空干燥化，即得到聚多己胺改性Si〇2/PVDF-HFP隔膜。 W本实施例制备的隔膜，耐热性较好，TG实验曲线见图1。[001引 实施例2 (1)将粒径为30皿的2.OgAl203粒子在200血浓度为0. 5g/L多己胺溶液中揽拌、浸泡 24h后取出，抽滤、烘干，即得到聚多己胺改性陶瓷粒子Al203; (2)称取5.OgPVDF-HFP，加入 48g丙酬，揽拌均匀后，加入1. 5g(1)中改性Al203,强力揽拌化；（3)向（2)中加入5.Og的 正下醇，继续揽拌化；（4)将步骤（3)中的胶体混合液诱注于玻璃板上，刮涂成膜，取下膜， 75°C真空干燥化，即得到于聚多己胺改性AI2O3/PVDF-HFP隔膜。聚多己胺改性Al203如图 2 (B)所示及未改性Al203的形貌如图2 (A)所示；隔膜的形貌如图3所示，正下醇做为造 孔剂，孔穴错层交错分布，可见致孔效果较好；W本实施例制备的隔膜，耐热收缩性能较好， 在200°C的热收缩率仅为5%，可提高电池的安全性能，热收缩图片见图4 (A)为135°C热收 缩图，图4 (B)为165°C热收缩图，图4 (C)为200°C热收缩图。[001引实施例3 (1)将粒径为120nm的2. OgZr02粒子在267mL浓度为1. 5g/L多己胺溶液中揽拌、浸泡 24h后取出，抽滤、烘干，即得到聚多己胺改性陶瓷粒子Zr02; (2)称取5. Og PVDF-HFP，加 入32gDMAC和DMF的混合溶剂中，揽拌均匀后，加入0. 75g (1)中改性Zr02,强力揽拌化； (3)向（2)中加入2. 5g正下醇和1. Og去离子水，继续揽拌化；（4)将步骤（3)中的胶体混 合液诱注于玻璃板上，刮涂成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚多巴胺改性陶瓷粒子制备PVDF‑HFP聚合物隔膜，其特征在于：由聚合物PVDF‑HFP、聚多巴胺改性陶瓷粒子、有机溶剂及造孔剂组成，其中湿态隔膜中每10份聚合物PVDF‑HFP对应的各组分质量配比为：聚多巴胺改性陶瓷粒子0.5～3份、有机溶剂56～96份及造孔剂份4～10份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于力娜，王丹，赵中令，韩建，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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