CN106711380A - 一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜 - Google Patents
一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106711380A CN106711380A CN201710006350.2A CN201710006350A CN106711380A CN 106711380 A CN106711380 A CN 106711380A CN 201710006350 A CN201710006350 A CN 201710006350A CN 106711380 A CN106711380 A CN 106711380A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium ion
- ion battery
- coating
- membrane
- barrier film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 63
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 62
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 18
- 239000002228 NASICON Substances 0.000 claims description 14
- 239000002227 LISICON Substances 0.000 claims description 12
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 claims description 10
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 claims description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 8
- 150000004040 pyrrolidinones Chemical group 0.000 claims description 8
- 210000002469 basement membrane Anatomy 0.000 claims description 6
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 6
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AGXUVMPSUKZYDT-UHFFFAOYSA-L barium(2+);octadecanoate Chemical compound [Ba+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O AGXUVMPSUKZYDT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 abstract description 18
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- -1 poly ethylene Polymers 0.000 abstract description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 abstract description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 abstract 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 14
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 7
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 description 6
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000004291 polyenes Chemical class 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 description 1
- 229910005313 Li14ZnGe4O16 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011250 Li3Zr2Si2PO12 Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001467 acupuncture Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007581 slurry coating method Methods 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明涉及一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜，将锂离子导体化合物材料球磨成直径为0.5～5微米的粉末，加入至超细Al2O3、润湿剂、粘结剂以及溶剂组成的混合溶液中，得到涂覆浆料；将该浆料在涂覆机上用刮涂法涂敷到基膜上，得到锂离子电池复合隔膜，本发明的复合隔膜在保持了Al2O3涂覆的PP、PE隔膜材料的优点，即优良的绝缘性、化学稳定性、高空隙率和拉伸和穿刺强度，可以有效提高电池隔膜的锂离子迁移能力。对比未加入锂离子导体材料的隔膜，根据本发明所制备的复合隔膜在保证充放电容量的条件下，充放电电流有了明显提升。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池隔膜领域，具体涉及一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜。
背景技术
目前锂离子电池隔膜材料主要为聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃化合物，其耐酸碱、耐热等性能基本能够满足消费电子品电池的安全需求。但是随着锂离子动力电池技术及工艺的迅猛发展，单纯的聚烯烃材料已经很难满足其安全性需求。在大电流充电过程中，在石墨阴极表面容易析出锂枝晶，刺破隔膜后会造成短路，严重时甚至发生电池爆炸。为了防止锂枝晶对电池隔膜的破坏，一般采用在PE、PP等材质的电池隔膜上涂覆一层Al2O3涂层的方法，该涂层有较好的机械强度，电池隔膜的针刺强度大大提高，热收缩性等也有了一定程度的改善。
然而涂覆的Al2O3涂层会阻碍Li离子在电解质溶液的迁移，造成充放电电流降低，严重妨碍锂离子电池在动力电池领域的应用。
发明内容
为解决上述电池安全性和离子迁移率问题，本发明提出一种新型锂离子隔膜电池，该发明以PE、PP等聚烯电池隔膜为原料，将锂离子导体和Al2O3纳米颗粒按照一定比例配成浆料，将该浆料涂敷在聚烯电池隔膜上后，经干燥后得到锂离子电池复合隔膜。
本发明提供的技术方案是：
将锂离子导体化合物材料球磨成直径为0.5～5微米的粉末，加入至超细Al2O3、润湿剂、粘结剂以及溶剂组成的混合溶液中，得到涂覆浆料；将该浆料在涂覆机上用刮涂法涂敷到基膜上，得到锂离子电池复合隔膜。
其中，所述锂离子导体化合物材料为LISICON(锂超级离子导体首字母缩写，即Li14ZnGe4O16等)或Li-NASICON(锂离子取代钠离子超级导体，Li3Zr2Si2PO12)。具体包括以下步骤：
1)取直径为0.5～5微米的锂离子导体化合物材料粉末、分散剂、与溶剂混合后，在球磨机上球磨6-24小时，转速为1000～3000转/分钟，制得锂离子导体化合物材料涂覆液；
2)取氧化铝超细粉末，加入溶剂和润湿剂后，高速搅拌，得到氧化铝涂覆液；
3)按照重量比1：10～10：1，取锂离子导体化合物材料涂覆液与氧化铝涂覆液，加入搅拌机高速搅拌后得到混合涂覆浆料；
4)将混合涂覆浆料利用刮涂法涂布在电池隔膜表面，在60～120摄氏度下烘干，得到涂覆的锂离子电池复合隔膜。
步骤1)中，按照重量份计，所述锂离子导体化合物材料、分散剂、溶剂的比例为1份：0.01～1份：3～10份。
步骤1)中，所述分散剂为多聚羧酸铵、硬脂酸钡或聚乙二醇；所述溶剂为水、乙醇或丙酮。
步骤2)中，按照重量计，所述氧化铝超细粉末与步骤1)中锂离子导体化合物材料的比例为0.1～10份：0.1～10份。
步骤2)中，所述溶剂为吡咯烷酮，所述润湿剂为聚氧乙烯基醚。
步骤2)中，按照重量计，所述氧化铝超细粉末与溶剂、润湿剂的比例为10～100份：1～10份：0.1～1.0份。
所述锂离子电池复合隔膜涂覆层的厚度为10～30微米。
所述纳米氧化铝超细粉末粒径小于200nm。
有益效果：
本发明的复合隔膜在保持了Al2O3涂覆的PP、PE隔膜材料的优点，即优良的绝缘性、化学稳定性、高空隙率和拉伸和穿刺强度，可以有效提高电池隔膜的锂离子迁移能力。对比未加入锂离子导体材料的隔膜，根据本发明所制备的复合隔膜在保证充放电容量的条件下，充放电电流有了明显提升。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
(1)按照重量计算，取十五份LISION，0.3份多聚羧酸铵，与84.7份水混合后，在球磨机上球磨12小时，转速为2000转/分钟，制得LISICON涂覆液；
(2)取五十份氧化铝超细粉末，加入2份吡咯烷酮和0.1份聚氧乙烯基醚后，高速搅拌，得到氧化铝涂覆液；
(3)按照重量比1：1，取LISICON涂覆液与氧化铝，加入搅拌机高速搅拌后得到混合涂覆浆料。
(4)将混合涂覆浆料利用刮涂法涂布在15微米的PE电池隔膜表面，在80度下烘干，得到单面涂覆的LISICON&Al2O3/PE隔膜，无机层(含LISICON与Al2O3)厚度分别为1.5微米，2.5微米，4.0微米。
然后将单面涂布的LISICON&Al2O3/PE制备得到的厚度比为1.5：15、2.5：15、4.0：15的隔膜组装成不同膜厚的手机电池实验样品(电池型号为ICP063065，标称容量为1200毫安时)，进行常温90分钟充放电实际容量测试，如表1所示：
表1单面涂布锂离子电池隔膜的性能测试结果
实施例2
(1)按照重量计算，取十份LISION，0.5份多聚羧酸铵，与89.5份水混合后，在球磨机上球磨12小时，转速为2000转/分钟，制得LISICON涂覆液；
(2)取五十份氧化铝超细粉末，加入2.5份吡咯烷酮和0.2份聚氧乙烯基醚后，高速搅拌，得到氧化铝涂覆液；
(3)按照重量比2：1，取LISICON涂覆液与氧化铝涂覆液，加入搅拌机高速搅拌后得到混合涂覆浆料。
(4)将混合涂覆浆料利用刮涂法涂布在15微米的PP电池隔膜表面，在100度下烘干，得到单面涂覆的LISICON&Al2O3/PP隔膜，无机层(含LISICON与Al2O3)厚度分别为1.5微米，2.5微米，4.0微米。
然后将单面涂布的LISICON&Al2O3/PP制备得到的厚度比为1.5：15、2.5：15、4.0：15的隔膜组装成不同膜厚的手机电池实验样品(电池型号为ICP063065，标称容量为1200毫安时)，进行常温90分钟充放电实际容量测试，如表1所示：
表2单面涂布锂离子电池隔膜的性能测试结果
实施例3
(1)按照重量计算，取二十份Li-NASICON，0.5份多聚羧酸铵，与79.5份水混合后，在球磨机上球磨24小时，转速为2000转/分钟，制得Li-NASICON涂覆液；
(2)取五十份氧化铝超细粉末，加入5份吡咯烷酮和0.5份聚氧乙烯基醚后，高速搅拌，得到氧化铝涂覆液；
(3)按照重量比1：1，取Li-NASICON涂覆液与氧化铝，加入搅拌机高速搅拌后得到混合涂覆浆料。
(4)将混合涂覆浆料利用刮涂法涂布在PE电池隔膜表面，在90度下烘干，得到单面涂覆的Li-NASICON&Al2O3/PE隔膜，无机层(含Li-NASICON与Al2O3)厚度分别为1.5微米，2.5微米，4.0微米。
然后将单面涂布的Li-NASICON&Al2O3/PE制备得到的厚度比为1.5：15、2.5：15、4.0：15的隔膜组装成不同膜厚的手机电池实验样品(电池型号为ICP063065，标称容量为1200毫安时)，进行常温90分钟充放电实际容量测试，如表1所示：
表3单面涂布锂离子电池隔膜的性能测试结果
实施例4
(1)按照重量计算，取十五份Li-NASICON，0.5份多聚羧酸铵，与84.5份水混合后，在球磨机上球磨10小时，转速为2500转/分钟，制得Li-NASICON涂覆液；
(2)取五十份氧化铝超细粉末，加入1份吡咯烷酮和0.5份聚氧乙烯基醚后，高速搅拌，得到氧化铝涂覆液；
(3)按照重量比1：1，取Li-NASICON涂覆液与氧化铝，加入搅拌机高速搅拌后得到混合涂覆浆料。
(4)将混合涂覆浆料利用刮涂法涂布在PP电池隔膜表面，在80度下烘干，得到单面涂覆的Li-NASICON&Al2O3/PP隔膜，无机层(含Li-NASICON与Al2O3)厚度分别为1.5微米，2.5微米，4.0微米。
然后将单面涂布的Li-NASICON&Al2O3/PP制备得到的厚度比为1.5：15、2.5：15、4.0：15的隔膜组装成不同膜厚的手机电池实验样品(电池型号为ICP063065，标称容量为1200毫安时)，进行常温90分钟充放电实际容量测试，如表1所示：
表4单面涂布锂离子电池隔膜的性能测试结果
对比例1
以选用纳米氧化铝超细粉末(粒径小于200nm)、多聚羧酸铵、聚氧乙烯基醚、吡咯烷酮、PE锂离子电池隔膜(双向拉伸，厚度为15微米)、PP锂离子电池隔膜(双向拉伸，厚度为15微米)为基膜。先按照一定比例配制涂覆浆料，而后用刮涂法把涂覆浆料刮涂到基膜上，在80度下烘干得到复合隔膜。
(1)取五十份氧化铝超细粉末，加入2份吡咯烷酮和0.1份聚氧乙烯基醚后，高速搅拌，得到氧化铝涂覆液；
(2)将混合涂覆浆料利用刮涂法涂布在15微米的PE电池隔膜表面，得到单面涂覆的Al2O3/PE隔膜，无机层(含Al2O3)厚度分别为1.5微米，2.5微米，4.0微米。
然后将单面涂布的Al2O3/PE制备得到的厚度比为1.5：15、2.5：15、4.0：15的隔膜组装成不同膜厚的手机电池实验样品(电池型号为ICP063065，标称容量为1200毫安时)，进行常温90分钟充放电实际容量测试，如表1所示：
表5单面涂布锂离子电池隔膜的性能测试结果
对比例2
以选用纳米氧化铝超细粉末(粒径小于200nm)、多聚羧酸铵、聚氧乙烯基醚、吡咯烷酮、PE锂离子电池隔膜(双向拉伸，厚度为15微米)、PP锂离子电池隔膜(双向拉伸，厚度为15微米)为基膜。先按照一定比例配制涂覆浆料，而后用刮涂法把涂覆浆料刮涂到基膜上，在80度下烘干得到复合隔膜。
(1)取五十份氧化铝超细粉末，加入2份吡咯烷酮和0.1份聚氧乙烯基醚后，高速搅拌，得到氧化铝涂覆液；
(2)将混合涂覆浆料利用刮涂法涂布在15微米的PE电池隔膜表面，得到单面涂覆的Al2O3/PP隔膜，无机层(含Al2O3)厚度分别为1.5微米，2.5微米，4.0微米。
然后将单面涂布的Al2O3/PP制备得到的厚度比为1.5：15、2.5：15、4.0：15的隔膜组装成不同膜厚的手机电池实验样品(电池型号为ICP063065，标称容量为1200毫安时)，进行常温90分钟充放电实际容量测试，如表1所示：
表6单面涂布锂离子电池隔膜的性能测试结果
结论分析：
从上述实施例和对比例的电池隔膜性能测试结果表中可以看出，表4和表5中，未添加锂离子导体时，组装电池的充放电容量均小于添加了锂离子导体的复合隔膜，说明锂离子导体在充放电过程中，充当了离子通道的作用：未添加锂离子导体的隔膜，由于氧化铝颗粒的存在，电解液中的锂离子在传输时只能绕过这些氧化铝颗粒，增大了锂离子传导距离，减小了超导效率。而锂离子导体的加入，减小了锂离子的传导距离，避免了扩散极化引起的充放电容量降低。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜，其特征在于：将锂离子导体化合物材料球磨成直径为0.5～5微米的粉末，加入至超细Al2O3、润湿剂、粘结剂以及溶剂组成的混合溶液中，得到涂覆浆料；将该浆料在涂覆机上用刮涂法涂敷到基膜上，得到锂离子电池复合隔膜，具体包括以下步骤：
1)取直径为0.5～5微米的锂离子导体化合物材料粉末、分散剂、与溶剂混合后，在球磨机上球磨6-24小时，转速为1000～3000转/分钟，制得锂离子导体化合物材料涂覆液；
2)取氧化铝超细粉末，加入溶剂和润湿剂后，高速搅拌，得到氧化铝涂覆液；
3)按照重量比1：10～10：1，取锂离子导体化合物材料涂覆液与氧化铝涂覆液，加入搅拌机高速搅拌后得到混合涂覆浆料；
4)将混合涂覆浆料利用刮涂法涂布在电池隔膜表面，在60～120摄氏度下烘干，得到涂覆的锂离子电池复合隔膜。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合陶瓷隔膜，其特征在于：步骤1)中，按照重量份计，所述锂离子导体化合物材料、分散剂、溶剂的比例为1份：0.01～1份：3～10份。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合陶瓷隔膜，其特征在于：步骤1)中，所述锂离子导体化合物材料为LISICON或LI-NASICON；所述分散剂为多聚羧酸铵、硬脂酸钡或聚乙二醇；所述溶剂为水、乙醇或丙酮。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合陶瓷隔膜，其特征在于：步骤2)中，按照重量计，所述氧化铝超细粉末与步骤1)中锂离子导体化合物材料的比例为0.1～10份：0.1～10份。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合陶瓷隔膜，其特征在于：步骤2)中，所述溶剂为吡咯烷酮，所述润湿剂为聚氧乙烯基醚。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合陶瓷隔膜，其特征在于：步骤2)中，按照重量计，所述氧化铝超细粉末与溶剂、润湿剂的比例为10～100份：1～10份：0.1～1.0份。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合陶瓷隔膜，其特征在于：所述锂离子电池复合隔膜涂覆层的厚度为10～30微米。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合陶瓷隔膜，其特征在于：所述纳米氧化铝超细粉末粒径小于200nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710006350.2A CN106711380A (zh) | 2017-01-05 | 2017-01-05 | 一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710006350.2A CN106711380A (zh) | 2017-01-05 | 2017-01-05 | 一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106711380A true CN106711380A (zh) | 2017-05-24 |
Family
ID=58906774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710006350.2A Pending CN106711380A (zh) | 2017-01-05 | 2017-01-05 | 一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106711380A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107403898A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-28 | 贵阳时代沃顿科技有限公司 | 一种锂离子电池用水性陶瓷浆料及其复合隔膜制备方法 |
| CN108878751A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-23 | 宁德卓高新材料科技有限公司 | 导电陶瓷复合隔膜和固态电池 |
| CN110416469A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-05 | 福建巨电新能源股份有限公司 | 一种锂离子电池用复合沸石隔膜及其制备工艺 |
| CN110707267A (zh) * | 2018-07-10 | 2020-01-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碱金属电池用复合隔膜及其制备和应用 |
| GB2576166A (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-12 | Thermal Ceram Uk Ltd | Energy storage device and inorganic fibres for use therein |
| GB2576165A (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-12 | Thermal Ceram Uk Ltd | Energy storage device and inorganic fibres for use therein |
| US11264614B2 (en) | 2018-02-01 | 2022-03-01 | Thermal Ceramics Uk Limited | Energy storage device and ionic conducting composition for use therein |
| CN114335899A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-04-12 | 中材锂膜有限公司 | 复合涂层隔膜及其制备方法 |
| CN115275521A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-01 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种隔膜、卷芯和电池 |
| CN115513426A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-12-23 | 楚能新能源股份有限公司 | 一种包覆改性的三元正极材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130266842A1 (en) * | 2010-06-17 | 2013-10-10 | Thomas Woehrle | Lithium Ion Cell |
| CN104081576A (zh) * | 2011-12-13 | 2014-10-01 | 科卡姆有限公司 | 用于锂二次电池的高耐热性复合隔膜和包括该隔膜的锂二次电池 |
| CN104577005A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-04-29 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种陶瓷复合隔膜及其制备方法 |
-
2017
- 2017-01-05 CN CN201710006350.2A patent/CN106711380A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130266842A1 (en) * | 2010-06-17 | 2013-10-10 | Thomas Woehrle | Lithium Ion Cell |
| CN104081576A (zh) * | 2011-12-13 | 2014-10-01 | 科卡姆有限公司 | 用于锂二次电池的高耐热性复合隔膜和包括该隔膜的锂二次电池 |
| CN104577005A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-04-29 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种陶瓷复合隔膜及其制备方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107403898A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-28 | 贵阳时代沃顿科技有限公司 | 一种锂离子电池用水性陶瓷浆料及其复合隔膜制备方法 |
| US11264614B2 (en) | 2018-02-01 | 2022-03-01 | Thermal Ceramics Uk Limited | Energy storage device and ionic conducting composition for use therein |
| CN108878751A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-23 | 宁德卓高新材料科技有限公司 | 导电陶瓷复合隔膜和固态电池 |
| CN110707267A (zh) * | 2018-07-10 | 2020-01-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碱金属电池用复合隔膜及其制备和应用 |
| CN110707267B (zh) * | 2018-07-10 | 2022-03-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碱金属电池用复合隔膜及其制备和应用 |
| GB2576166A (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-12 | Thermal Ceram Uk Ltd | Energy storage device and inorganic fibres for use therein |
| GB2576165A (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-12 | Thermal Ceram Uk Ltd | Energy storage device and inorganic fibres for use therein |
| CN110416469A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-05 | 福建巨电新能源股份有限公司 | 一种锂离子电池用复合沸石隔膜及其制备工艺 |
| CN114335899A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-04-12 | 中材锂膜有限公司 | 复合涂层隔膜及其制备方法 |
| CN115275521A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-01 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种隔膜、卷芯和电池 |
| CN115513426A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-12-23 | 楚能新能源股份有限公司 | 一种包覆改性的三元正极材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106711380A (zh) | 一种锂离子电池用复合陶瓷隔膜 | |
| JP7473512B2 (ja) | 複合電解質 | |
| Huang et al. | A dopamine modified Li 6.4 La 3 Zr 1.4 Ta 0.6 O 12/PEO solid-state electrolyte: enhanced thermal and electrochemical properties | |
| Chen et al. | Solid polymer electrolytes incorporating cubic Li7La3Zr2O12 for all-solid-state lithium rechargeable batteries | |
| Xu et al. | Gel polymer electrolyte based on PVDF-HFP matrix composited with rGO-PEG-NH2 for high-performance lithium ion battery | |
| WO2018018870A1 (zh) | 一种电化学装置隔离膜及其制备方法 | |
| JP6148331B2 (ja) | 水系コーティング液を用いたリチウム二次電池用有／無機複合コーティング多孔性分離膜の製造方法 | |
| CN112768764B (zh) | 一种高强度固态电解质膜 | |
| Liu et al. | A shear thickening fluid based impact resistant electrolyte for safe Li-ion batteries | |
| Zhang et al. | Surface-modified boron nitride as a filler to achieve high thermal stability of polymer solid-state lithium-metal batteries | |
| CN109560235B (zh) | 一种新型锂离子电池芳纶隔膜制备方法 | |
| Yang et al. | A waterborne superLEphilic and thermostable separator based on natural clay nanorods for high-voltage lithium-ion batteries | |
| CN104600230A (zh) | 一种电池隔膜及其应用 | |
| Kasinathan et al. | Influence of the molecular weight of poly‐acrylic acid binder on performance of Si‐alloy/graphite composite anodes for lithium‐ion batteries | |
| EP3951913A1 (en) | Ionic conductor slurry, preparation method therefor and application thereof | |
| CN108933281B (zh) | 一种柔性陶瓷/聚合物复合固态电解质及其制备方法 | |
| CN108417762A (zh) | 锂离子电池隔膜及其制备方法、锂离子电池 | |
| JP2010262764A (ja) | 正極合剤層形成用スラリーおよび正極合剤層 | |
| WO2023155604A1 (zh) | 复合隔膜及电化学装置 | |
| Liu et al. | Solvents adjusted pure phase CoCO 3 as anodes for high cycle stability | |
| CN109698384A (zh) | 一种圆柱形的混合固液锂离子电池的制备方法 | |
| Liu et al. | Effectively enhanced structural stability and electrochemical properties of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 cathode materials via poly-(3, 4-ethylenedioxythiophene)-in situ coated for high voltage Li-ion batteries | |
| CN106374075A (zh) | 一种网状多孔复合隔离膜及其制备方法 | |
| Chen et al. | The fabrication of high-performance α-Al2O3 coated PE separator for lithium-ion batteries based on multiple hydrogen bonds | |
| CN106803576B (zh) | 锂离子电池用纳米陶瓷粉体组合物及其制法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170922 Address after: 211106 Jiangning, Jiangsu Province, general road, No. 29, district Applicant after: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Applicant after: Zhongcai Science & Technology Co., Ltd. Address before: 211106 Jiangning, Jiangsu Province, general road, No. 29, district Applicant before: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170524 |