多孔氧化铝陶瓷的制备方法与锂离子电池隔膜的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法与锂离子电池隔膜的制备方法。该多孔氧化铝陶瓷的制备方法包括如下步骤：将氢氧化铝细粉以升温速率1.5～2.5℃/min升温至240～360℃，保温1～2h，再以2.8～4℃/min升温至850～1050℃，保温2～4h，冷却得到多孔氧化铝团聚体粉体；将质量比为100:(2～6)的多孔氧化铝团聚体陶瓷粉体与水搅拌10～30min，困料18～24h后，在100～180MPa下挤压成型，成型后的坯体于110～130℃条件下干燥16～20h，然后以升温速率3～5℃/min升温至1600～1700℃，冷却，得到纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷。上述方法所制备的纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷具有良好的力学性能、耐热性能、低密度、高比表面积的特点。高比表面积的特点。高比表面积的特点。

【技术实现步骤摘要】
多孔氧化铝陶瓷的制备方法与锂离子电池隔膜的制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法与锂离子电池隔膜的制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池因具有快速充电、体积小容量高、续航时间长和安全性较高等特点而被广泛应用于3C消费类、动力类和储能类等领域。其中锂离子电池中隔膜的性能决定了电池容量，安全性能，充放电密度及循环等特性。因此，制备出性能优异的隔膜对提高锂离子电池的综合性能具有重要的作用。
[0003]随着现有技术的发展，对锂离子电池各方面性能提出了更高的要求，特别是其耐高温性能和安全性能，而涂层是提升隔膜安全性和稳定性的有效方法，现有较为常用的方法是在隔膜中引入陶瓷涂层来改善隔膜的耐热性能。但是，目前隔膜涂层中引入的陶瓷均为致密粉体，存在着对电解液的润湿性差、易脱落等问题。

技术实现思路

[0004]鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法与锂离子电池隔膜的制备方法，该多孔氧化铝陶瓷的制备方法制得的纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷具有低密度、高比表面积的特点、良好的力学性能和耐热性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1、采用原位分解成孔技术，以氢氧化铝细粉为原料在高温炉中以升温速率1.5～2.5℃/min升温至240～360℃，保温1～2h，再以2.8～4℃/min升温至850～1050℃，保温2～4h，随炉冷却，得到多孔氧化铝团聚体粉体；
[0008]步骤2、按所述多孔氧化铝团聚体陶瓷粉体：水的质量比为100:(2～6)配料，将所述多孔氧化铝团聚体陶瓷粉体置于搅拌机中，再加入所述水，搅拌10～30min，困料18～24h后，在100～180MPa下挤压成型，成型后的坯体于110～130℃条件下干燥16～20h，然后将干燥后的坯体置于所述高温炉中，以升温速率3～5℃/min升温至1600～1700℃，冷却，得到纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷。
[0009]优选的，所述氢氧化铝细粉的粒径小于0.074mm，所述氢氧化铝细粉中氧化铝的含量为62～68％。
[0010]第二方面，本专利技术提供了一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括如下步骤：
[0011]步骤1、将上述的多孔氧化铝陶瓷的制备方法制备的纳米孔径的所述多孔氧化铝陶瓷经破粉碎、筛分，得到纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷粉体；
[0012]步骤2、以所述多孔氧化铝陶瓷粉体为原料，先将所述原料和占所述原料0.4～1.4wt％的分散剂置于搅拌设备中，搅拌40～60min，得到混合料，再将占所述原料0.5～2.5wt％的增稠剂、0.1～0.5wt％的消泡剂、0.05～0.15wt％的粘结剂和46～60wt％的溶剂
置于所述搅拌设备中，搅拌40～60min，得到混合溶液，将所述混合料和所述混合溶液置于所述搅拌设备中，搅拌2～4h，得到纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷浆料；
[0013]步骤3、在基膜表面涂覆所述多孔氧化铝陶瓷浆料，在40℃温度下干燥0.5min后，制成锂离子电池隔膜。
[0014]优选的，选用厚度为5～7μm、孔隙率为37～43％的单层PE/PP多元体系微孔膜作为所述基膜。
[0015]优选的，采用微凹版涂布的方式在所述基膜表面涂覆所述多孔氧化铝陶瓷浆料。
[0016]优选的，所述分散剂为木质素磺酸钠或聚羧酸盐的一种或两种。
[0017]优选的，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素与羟甲基纤维素锂中的一种或多种。
[0018]优选的，所述消泡剂为二甲基硅油或为聚醚改性硅油。
[0019]优选的，所述粘结剂为聚四氟乙烯乳液或聚丙烯酸酯的其中一种或两种。
[0020]优选的，锂离子电池隔膜的制备方法还包括在所述锂离子电池隔膜的一面涂覆聚合物粘接涂层，制成具有粘接性能的锂离子电池隔膜。
[0021]本专利技术的有益效果如下：
[0022](1)根据本专利技术制备方法所制备的纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷具有良好的力学性能和耐热性能；
[0023](2)纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷粉体具有低密度、高比表面积的特点，使得锂离子电池轻量化，同时多孔结构保证了与电解液的良好的浸润效果；
[0024](3)纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷中较多的多孔通道可以更多的中和电解液中游离的HF气体，提升电池的安全性能；
[0025](4)降低循环过程中的机械微短路，有效提升循环寿命。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施条例或现有技术中的技术方案，下面将对实施条例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术的多孔氧化铝陶瓷的制备方法流程图。
具体实施方式
[0028]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施条例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0029]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施条例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0030]如图1所示，本实施方式提供了一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
[0031]S1、多孔氧化铝团聚体陶瓷粉体的制备：
[0032]S11、采用原位分解成孔技术，以氢氧化铝细粉为原料在高温炉中以升温速率1.5～2.5℃/min升温至240～360℃，保温1～2h；
[0033]S12、再以2.8～4℃/min升温至850～1050℃，保温2～4h；
[0034]S13、随炉冷却，得到多孔氧化铝团聚体粉体；
[0035]S2、纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷粉体的制备：
[0036]S21、按多孔氧化铝团聚体陶瓷粉体：水的质量比为100:(2～6)配料，将多孔氧化铝团聚体陶瓷粉体置于搅拌机中；
[0037]S22、加入水，搅拌10～30min，困料18～24h后；
[0038]S23、在100～180MPa下挤压成型，成型后的坯体于110～130℃条件下干燥16～20h；
[0039]S24将干燥后的坯体置于高温炉中，以升温速率3～5℃/min升温至1600～1700℃；
[0040]S25、冷却，得到纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷。
[0041]上述制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将氢氧化铝细粉在高温炉中以升温速率1.5～2.5℃/min升温至240～360℃，保温1～2h，再以2.8～4℃/min升温至850～1050℃，保温2～4h，随炉冷却，得到多孔氧化铝团聚体粉体；步骤2、按所述多孔氧化铝团聚体陶瓷粉体：水的质量比为100:(2～6)配料，将所述多孔氧化铝团聚体陶瓷粉体置于搅拌机中，再加入所述水，搅拌10～30min，困料18～24h后，在100～180MPa下挤压成型，成型后的坯体于110～130℃条件下干燥16～20h，然后将干燥后的所述坯体置于所述高温炉中，以升温速率3～5℃/min升温至1600～1700℃，冷却，得到纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷。2.根据权利要求1所述的多孔氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，所述氢氧化铝细粉的粒径小于0.074mm，所述氢氧化铝细粉中氧化铝的含量为62～68％。3.一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将如权利要求1或2所述的多孔氧化铝陶瓷的制备方法制备的纳米孔径的所述多孔氧化铝陶瓷经破粉碎、筛分，得到纳米孔径的多孔氧化铝陶瓷粉体；步骤2、以所述多孔氧化铝陶瓷粉体为原料，先将所述原料和占所述原料0.4～1.4wt％的分散剂置于搅拌设备中，搅拌40～60min，得到混合料，再将占所述原料0.5～2.5wt％的增稠剂、0.1～0.5wt％的消泡剂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟，马斌，陈杰，杨山，
申请(专利权)人：惠州锂威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：