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() 隔膜及其制备方法与应用、锂离子电池技术_技高网

隔膜及其制备方法与应用、锂离子电池技术

技术编号:44548752 阅读:5 留言:0更新日期:2025-03-11 14:13
本发明专利技术公开了一种隔膜及其制备方法与应用、锂离子电池,涉及锂离子电池技术领域,本发明专利技术制备未完全聚合的低密度聚合物微球作为粘结剂,并采用包含该低密度聚合物微球的浆料进行基膜涂覆,在浮力作用下低密度聚合物微球上升至浆料的表面,并在浆料表面形成凸起结构,凸起结构能够更有效地起到粘结隔膜与极片的作用,即提高了隔膜与极片之间的粘接力;此外,该低密度聚合物微球通过二次聚合反应可使制备得到的隔膜具有良好的电解液耐受性和抗溶胀性,以发挥长效的粘接作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,具体涉及一种隔膜及其制备方法与应用、锂离子电池


技术介绍

1、近年来,为了实现可持续发展,保护生态环境,锂离子电池技术得到了广泛的应用。搭载锂离子动力电池的电动汽车日益受到青睐,同时锂离子电池在3c、储能等领域的应用也非常广泛,这些数据表明锂离子电池在未来的十年甚至更长的时间里将会起到越来越重要的作用。在锂电池领域,聚偏氟乙烯(pvdf)凭借其出色的化学稳定性、热稳定性、电绝缘性以及良好的机械性能,一直以来都占据着重要地位。pvdf不仅是锂电池正极粘结剂的首选材料,能将活性物质与导电剂牢固地粘合在铝箔上,而且在电池隔膜方面,作为涂覆层也发挥着关键作用。然而,随着全球新能源汽车产业的迅猛发展以及储能市场的快速崛起,锂电池的需求呈爆发式增长,pvdf也面临着前所未有的挑战。

2、然而,随着全球新能源汽车产业的迅猛发展以及储能市场的快速崛起,锂电池的需求呈爆发式增长,pvdf也面临着前所未有的挑战。生产pvdf的关键原材料r142b的供应也受到了严格限制。r142b作为一种hcfc类制冷剂,由于其对臭氧层具有一定的破坏作用,已被发达国家逐步淘汰,国内也从 2013年开始对其实施配额制生产。在pvdf面临诸多困境的背景下,聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)微球作为一种潜在的替代品逐渐崭露头角,并在锂电池隔膜涂覆领域得到了局部应用。pmma微球是一种高分子聚合物微球,具有良好的化学稳定性、热稳定性以及与电解液的相容性。

3、cn 103250273a公开了一种二次电池多孔膜,使用涂敷性以及非导电性有机颗粒的分散性优异的二次电池多孔膜浆料制造得到,此专利技术还提供金属杂质含量少、能够适用于二次电池多孔膜的非导电性有机颗粒。此专利采用种子聚合的方法得到了粒径为1μm以下的纳米球,该产品的制备方式复杂,且需要配合额外的粘结剂使用,另外该产品的抗溶胀能力差,可能在循环充放电过程中导致粘结性下降,降低电池使用寿命,不适用于动力电池及快充方向,且小粒径的产品不利于提升注液速度,影响生产效率。

4、cn 113416270 a公开了一种聚合物及其制备方法和应用,利用单体a、单体b和单体c制得聚合物,聚合物涂覆在电池隔膜表面,可显著提高电池隔膜的热稳定性。但是该聚合物微球为线性聚合物,其电解液耐受性能差,容易在使用过程中溶解,无法有效起到粘结作用。

5、因此,需要开发一种新的聚合物微球,制备方法简单且易于使用,提高浸润性的同时并保持较高的耐溶胀特性。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种隔膜的制备方法,采用低密度聚合物微球与无机粉体共混形成浆料,在涂覆后聚合物微球漂浮在隔膜表面形成突起结构,经二次聚合反应后得到具有高粘结力、耐溶胀的隔膜。

2、本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:

3、本专利技术的第一个目的是提供一种隔膜的制备方法,包括以下步骤:

4、(1) 在氧化还原引发体系中,将聚合物微球与无机粉体以及溶剂混合均匀,得到浆料;

5、(2) 将所述浆料涂覆在基膜上,聚合物微球进行二次聚合反应,得到隔膜;

6、所述聚合物微球的密度小于1g/cm3;

7、所述聚合物微球的粒径为0.5~8μm。

8、本专利技术的第二个目的是提供一种通过前述的制备方法制备得到的隔膜。

9、本专利技术的第三个目的是提供前述的隔膜在锂离子电池中的应用。

10、本专利技术的第四个目的是提供一种锂离子电池,包括正极、负极和隔膜,所述隔膜为前述的隔膜。

11、本专利技术的有益效果是:本专利技术采用密度小于1g/cm3的低密度聚合物微球制备浆料并在基膜上进行涂覆形成隔膜,在浮力作用下低密度聚合物微球能够上升至隔膜的表面,并在隔膜表面形成凸起结构,凸起结构能够更有效地起到粘结隔膜与极片的作用,即提高了隔膜与极片之间的粘接力;此外,该低密度聚合物微球通过二次聚合反应可使制备得到的隔膜具有良好的电解液耐受性和抗溶胀性,在循环充放电过程中不发生溶解,以发挥长效的粘接作用。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种隔膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述无机粉体选自氧化铝、勃姆石中的一种或几种;

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述聚合物微球与无机粉体的质量比为1 : (1~200)。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述二次聚合反应的反应温度为20~90℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述聚合物微球的制备方法包括:在保护气氛下,采用由甲基丙烯酸酯单体、第二单体、催化剂、稳定剂和溶剂组成的聚合反应体系制备聚合物微球;

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述第二单体选自苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、乙烯醇、乙烯基烷基醚、环氧乙烷、邻二甲基苯酚、对苯二甲酸、乙二醇、双酚A、碳酰氯、马来酸酐、己二胺、己二酸、降冰片烯、己内酰胺、三聚氰胺、二甲基二氯硅烷、1,3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、二乙烯基苯中的一种或几种;

7.通过权利要求1~6任意一项所述的制备方法制备得到的隔膜。

8.根据权利要求7所述的隔膜,其特征在于:所述隔膜包括隔膜本体和凸出于所述隔膜本体的凸起结构,所述凸起结构为前述的聚合物微球;

9.权利要求8所述的隔膜在锂离子电池中的应用。

10.一种锂离子电池,包括正极、负极和隔膜,其特征在于:所述隔膜为权利要求8所述的隔膜。

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【技术特征摘要】

1.一种隔膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述无机粉体选自氧化铝、勃姆石中的一种或几种;

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述聚合物微球与无机粉体的质量比为1 : (1~200)。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述二次聚合反应的反应温度为20~90℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述聚合物微球的制备方法包括:在保护气氛下,采用由甲基丙烯酸酯单体、第二单体、催化剂、稳定剂和溶剂组成的聚合反应体系制备聚合物微球;

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述第二单体...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡金刚蒋学鑫
申请(专利权)人:安徽壹石通材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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