System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 隔膜涂层浆料组合物及其制备方法、隔膜及其制备方法和锂电池技术_技高网

隔膜涂层浆料组合物及其制备方法、隔膜及其制备方法和锂电池技术

技术编号:43645318 阅读:5 留言:0更新日期:2024-12-13 12:41
本发明专利技术涉及一种隔膜涂层浆料组合物及其制备方法、隔膜及其制备方法和锂电池。按照质量份数计,隔膜涂层浆料组合物包括如下组分:5份~10份的PAA微球;2份~15份的导电炭系材料;0.01份~1份的第一分散剂;0.01份~1份的第二分散剂;1份~2份的消泡剂;12份~20份的粘结剂;以及80份~90份的溶剂。这些组分的组合以及各组分的上述质量份数范围,是通过大量试验确定的,上述组合以及质量份数范围使本发明专利技术隔膜涂层浆料组合物形成的隔膜涂层能够有效提升锂电池的循环稳定性和安全性能,有利于广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池,特别是涉及一种隔膜涂层浆料组合物及其制备方法、隔膜及其制备方法和锂电池


技术介绍

1、近年来由于资源和环境的问题,锂电池已经成为新能源领域的发展重点。锂电池隔膜作为锂电池的核心组分之一,一方面可以防止电池正负极短接,另一方面起到传输自由离子的作用。隔膜性能的优劣会极大够影响电池的倍率性能、充放电功能、循环使用寿命等,所以要求隔膜具有良好的绝缘性能、机械强度、化学稳定性以及热稳定性等。

2、目前,提高锂电池隔膜性能的研究主要集中于隔膜表面改性以及开发新型隔膜材料,涂覆隔膜被认为是提高锂电池安全性的有效方式,已广泛应用于3c、动力以及储能电池领域。pvdf涂覆隔膜具有良好的润湿性及保液性,同时在制程中能够提高隔膜与极片之间的粘结力,能够增强隔膜的循环稳定性、电化学稳定性以及电池的安全性。考虑到成本及可控性,利用paa微球对pvdf进行平行替代已成为一种行之有效的方式。然而,paa微球具有较好的绝缘性,不利于电位的传递,因而只采用paa微球作为隔膜涂层材料的锂电池的循环稳定性和安全性能较差。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对如何提升锂电池的循环稳定性和安全性能的问题,提供一种隔膜涂层浆料组合物及其制备方法、隔膜及其制备方法和锂电池。

2、一种隔膜涂层浆料组合物,按照质量份数计,所述隔膜涂层浆料组合物包括如下组分:

3、

4、与传统的paa微球涂层浆料相比,本专利技术技术方案的上述隔膜涂层浆料组合物中还包括导电炭系材料,导电炭系材料有助于形成有效的导电通路;此外,第一分散剂有助于分散paa微球,第二分散剂有助于分散导电炭系材料,消泡剂有助于防止体系内泡沫产生,粘结剂有助于粘接各组分,溶剂用于溶解各组分。这些组分的组合以及各组分的上述质量份数范围,是通过大量试验确定的,上述组合以及质量份数范围使本专利技术隔膜涂层浆料组合物形成的隔膜涂层能够有效提升锂电池的循环稳定性和安全性能,有利于广泛应用。

5、在一个可行的实现方式中,所述导电炭系材料选自普通炭黑、乙炔黑、科琴黑、超导电炭黑、石墨、导电碳纤维、石墨烯与碳纳米管中的至少一种;和/或

6、所述第一分散剂与所述第二分散剂独立选自顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、乙烯苯磺酸、聚苯乙烯马来酸酐共聚铵盐、聚氧乙烯醚与萘基酚聚氧乙烯醚中的至少一种;和/或

7、所述消泡剂选自有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂与聚乙烯醇类消泡剂中的至少一种;和/或

8、所述粘结剂选自聚丙烯酸酯类、聚丙烯腈、聚乙烯醇类与丁苯橡胶中的至少一种;和/或

9、所述溶剂为去离子水。

10、一种上述的隔膜涂层浆料组合物的制备方法,包括如下步骤:

11、按照质量份数,将paa微球、第一分散剂、消泡剂和溶剂混合均匀,得到第一浆料;

12、将所述第一浆料、导电炭系材料和第二分散剂混合均匀,得到第二浆料;以及

13、将所述第二浆料与粘结剂混合均匀后进行过滤和除磁,得到隔膜涂层浆料组合物。

14、上述隔膜涂层浆料组合物的制备方法工艺简单,制备得到的隔膜涂层浆料组合物形成的隔膜涂层能够有效提升锂电池的循环稳定性和安全性能,有利于广泛应用。

15、一种隔膜,包括基膜,所述基膜的至少一侧表面覆盖有涂层,所述涂层由上述的隔膜涂层浆料组合物制备得到。

16、经过试验证明,本专利技术技术方案的隔膜有利于提升锂电池的循环稳定性和安全性能。

17、在一个可行的实现方式中,所述基膜与所述涂层之间还设置有无机物层。

18、在一个可行的实现方式中,所述无机物层的材料选自无机陶瓷材料与固态电解质材料中的至少一种;

19、所述无机陶瓷材料选自al2o3、sio2、tio2、alo(oh)n、ceo2、mgo、zro2、mgal2o4、分子筛、batio3、mfi zeolite、liti2(po4)3、lialo2与li0.1ca0.9tio3中的至少一种;

20、所述固态电解质材料选自氧化物固态电解质与卤化物固态电解质;所述氧化物固态电解质选自limxoy型固态电解质与磷酸盐型固态电解质lianbpocrd中的至少一种,其中m选自b、c、n、al、p、s、i、si、ge、zr、ti、zn、fe、ta、as、v、cr与la中的至少一种,0.6<x<10,1<y<8;其中n选自al、ti、v、fe、co或zr,r选自f、cl、br或i,0.1<a<3,0.5<b<4,3<c<5,0≤d≤2;所述卤化物固态电解质的化学式为li3mx6,其中,x选自cl、br或i,m选自y、in、mg或zr。

21、一种隔膜的制备方法,包括如下步骤:

22、在基膜的至少一侧表面涂布上述的隔膜涂层浆料组合物,烘干之后得到隔膜。

23、上述实施方式的隔膜的制备方法工艺简单,经过试验证明,本专利技术技术方案的隔膜的制备方法得到的隔膜有利于提升锂电池的循环稳定性和安全性能。

24、在一个可行的实现方式中,包括如下步骤:

25、在基膜的至少一侧表面形成无机物层,之后在所述无机物层上涂布上述的隔膜涂层浆料组合物,烘干之后得到隔膜。

26、一种锂电池,包括上述任一的隔膜。

27、经过试验证明,本专利技术的锂电池具有良好的循环稳定性和安全性能。

28、在一个可行的实现方式中,所述锂电池还包括负极,所述隔膜具有涂层的一侧与所述负极相对。

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【技术保护点】

1.一种隔膜涂层浆料组合物,其特征在于,按照质量份数计,所述隔膜涂层浆料组合物包括如下组分:

2.根据权利要求1所述的隔膜涂层浆料组合物,其特征在于,所述导电炭系材料选自普通炭黑、乙炔黑、科琴黑、超导电炭黑、石墨、导电碳纤维、石墨烯与碳纳米管中的至少一种;和/或

3.一种权利要求1或者2所述的隔膜涂层浆料组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.一种隔膜,其特征在于,包括基膜,所述基膜的至少一侧表面覆盖有涂层,所述涂层由权利要求1或者2所述的隔膜涂层浆料组合物制备得到。

5.根据权利要求4所述的隔膜,其特征在于,所述基膜与所述涂层之间还设置有无机物层。

6.根据权利要求5所述的隔膜,其特征在于,所述无机物层的材料选自无机陶瓷材料与固态电解质材料中的至少一种;

7.一种隔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

8.根据权利要求7所述的隔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

9.一种锂电池,其特征在于,包括权利要求4~6中任一项所述的隔膜。

10.根据权利要求9所述的锂电池,其特征在于,所述锂电池还包括负极,所述隔膜具有涂层的一侧与所述负极相对。

...

【技术特征摘要】

1.一种隔膜涂层浆料组合物,其特征在于,按照质量份数计,所述隔膜涂层浆料组合物包括如下组分:

2.根据权利要求1所述的隔膜涂层浆料组合物,其特征在于,所述导电炭系材料选自普通炭黑、乙炔黑、科琴黑、超导电炭黑、石墨、导电碳纤维、石墨烯与碳纳米管中的至少一种;和/或

3.一种权利要求1或者2所述的隔膜涂层浆料组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.一种隔膜,其特征在于,包括基膜,所述基膜的至少一侧表面覆盖有涂层,所述涂层由权利要求1或者2所述的隔膜涂层浆料组合物制备得到。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭军豪周超童曹文卓闫昭李婷
申请(专利权)人:湖州南木纳米科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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