CN108807807B - 电池用隔膜及其制备方法 - Google Patents

电池用隔膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108807807B
CN108807807B CN201810969210.XA CN201810969210A CN108807807B CN 108807807 B CN108807807 B CN 108807807B CN 201810969210 A CN201810969210 A CN 201810969210A CN 108807807 B CN108807807 B CN 108807807B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
coating
battery
pmma
aramid
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.)
Active
Application number
CN201810969210.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108807807A (zh
Inventor
徐锋
袁海朝
贾亚峰
苏碧海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Gellec New Energy Material Science and Technoloy Co Ltd
Original Assignee
Hebei Gellec New Energy Material Science and Technoloy Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Gellec New Energy Material Science and Technoloy Co Ltd filed Critical Hebei Gellec New Energy Material Science and Technoloy Co Ltd
Priority to CN201810969210.XA priority Critical patent/CN108807807B/zh
Publication of CN108807807A publication Critical patent/CN108807807A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108807807B publication Critical patent/CN108807807B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

本发明属于电池技术领域,尤其是涉及一种电池用隔膜及其制备方法。本发明中的电池用隔膜包括依次连接的基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。该电池用隔膜在保证透气度的前提下,粘结力提升,与电池极片的粘结性较好,可降低界面电阻,提高电芯硬度,进而提高电池的倍率放电和循环性能。

Description

电池用隔膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其是涉及一种电池用隔膜及其制备方法。
背景技术
涂层隔膜在电池应用中日益广泛,涂层分类主要有:氧化铝涂层、勃姆石涂层、PVDF(Polyvinylidene difluoride,聚偏氟乙烯)涂层、芳纶涂层、以及氧化铝、勃姆石和PVDF的复合涂层等。
其中,芳纶涂层隔膜一直是隔膜市场未来的引领方向。芳纶涂层和基膜有很好的粘结性,同时芳纶本身具备较好的机械性能和耐高温性能。但是有时候芳纶涂层隔膜与电池极片之间的粘结性不好,影响电池的倍率放电和循环性能。
鉴于此,特提出本申请。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种电池用隔膜,在芳纶涂层上涂布PMMA(Polymethyl methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯),以缓解现有技术中存在的芳纶涂层隔膜与电池极片之间的粘结性能不好的技术问题。该电池用隔膜在保证透气度的前提下,粘结力提升,与电池极片间的缝隙减小,降低界面电阻,提高电芯硬度。
本发明的另一个目的在于提供一种如上所述电池用隔膜的制备方法,该方法采用喷涂的方式在芳纶涂层上喷涂PMMA制得PMMA涂层,操作简单,生产成本低,制备出的电池用隔膜透气增值低,在粘结性能、针刺强度、拉伸强度和热收缩性能方面突出。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
一种电池用隔膜,所述电池用隔膜包括依次连接的基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
优选地,所述电池用隔膜还包括依次连接的PMMA涂层、芳纶涂层、基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
优选地,所述PMMA涂层主要由以下重量份数的原料制备而成:
PMMA 20-35份、润湿剂0.1-1份、增稠剂10-25份和水90-110份;
优选地,所述PMMA涂层主要由以下重量份数的原料制备而成:
PMMA 24-30份、润湿剂0.2-0.7份、增稠剂13-20份和水95-105份。
优选地,所述润湿剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硫醇类、酰肼类、硫醇缩醛类和聚氧化乙烯烷化醚类中的至少一种。
优选地,所述增稠剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚维酮和羧甲基纤维素中的至少一种。
优选地,所述基膜包括聚丙烯基膜、聚乙烯基膜、聚酰亚胺基膜和聚酯无纺布基膜中的至少一种。
如上所述电池用隔膜的制备方法,包括以下步骤:
在基膜上依次辊涂芳纶涂层和喷涂PMMA涂层,干燥后得到电池用隔膜;
优选地,所述芳纶涂层厚度为2-5um。
优选地,所述PMMA涂层的干燥温度为30-70℃,干燥时间为1-4min;
优选地,所述PMMA涂层的干燥温度为40-60℃,干燥时间为2-3.5min。
优选地,所述芳纶涂层的干燥温度为40-70℃,干燥时间为1-3.5min;
优选地,所述芳纶涂层的干燥温度为50-60℃,干燥时间为2-3min。
优选地,所述芳纶涂层主要由以下重量份数的原料制得:
芳纶10-30份、氧化铝5-20份和油性溶剂20-40份;
优选地,所述芳纶涂层主要由以下重量份数的原料制得:
芳纶15-25份、氧化铝8-15份和油性溶剂25-35份;
更优选地,所述油性溶剂包括二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、碳酸二甲酯、乙基纤维素和聚碳酸酯中的至少两种。
与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明中的电池用隔膜,在芳纶涂层上涂布PMMA,该电池用隔膜在保证透气度的前提下,粘结力提升,与电池极片的粘结性较好,可降低界面电阻,提高电芯硬度。
(2)本发明中电池用隔膜的制备方法,操作简单,生产成本低,采用喷涂的方式在芳纶涂层上喷涂PMMA制得PMMA涂层,制备出的电池用隔膜透气增值低,具有优异的粘结性能、针刺强度、拉伸强度和热收缩性能,可提高电池的倍率放电和循环性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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。
图1为聚乙烯基膜的SEM图片;
图2为对比例1提供的芳纶涂层隔膜的SEM图片;
图3为本发明中实施例1提供的电池用隔膜的SEM图片。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面,一种电池用隔膜,所述电池用隔膜包括依次连接的基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
PMMA是一种热熔胶,其透明度优良,有突出的耐老化性,它的比重不到普通玻璃的一半,抗碎裂能力却高出几倍,具有良好的绝缘性和机械强度,对酸、碱和盐有较强的耐腐蚀性能。本发明通过在芳纶涂层上涂布PMMA涂层,得到的电池用隔膜透气增值低,与极片的粘结性能较好,可降低界面电阻,提高电芯硬度。
优选地,所述电池用隔膜还包括依次连接的PMMA涂层、芳纶涂层、基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
在基膜的两侧依次涂布芳纶涂层和PMMA涂层,得到的电池用隔膜具有优异的粘结性能、针刺强度、拉伸强度和热收缩性能。
优选地,所述PMMA涂层主要由以下重量份数的原料制备而成:
PMMA 20-35份、润湿剂0.1-1份、增稠剂10-25份和水90-110份;
通过采用20-35份PMMA、0.1-1份润湿剂、10-25份增稠剂和90-110份水得到的PMMA浆料具有较好的粘结力,喷涂在芳纶涂层上可以提高电池用隔膜与电池极片之间的粘结力。
PMMA的重量份数典型但非限制性的例如为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份或35份。
润湿剂的重量份数典型但非限制性的例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。
增稠剂的重量份数典型但非限制性的例如为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份或25份。
水的重量份数典型但非限制性的例如为90份、91份、92份、93份、94份、95份、96份、97份、98份、99份、100份、101份、102份、103份、104份、105份、106份、107份、108份、109份或110份。
优选地,所述PMMA涂层主要由以下重量份数的原料制备而成:
PMMA 24-30份、润湿剂0.2-0.7份、增稠剂13-20份和水95-105份。
PMMA浆料的制备方法,包括以下步骤:
向90-110份水中加入20-35份PMMA、0.1-1份润湿剂和10-25份增稠剂,混合搅拌50-70min,即可得到PMMA喷涂浆料。
优选地,所述润湿剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硫醇类、酰肼类、硫醇缩醛类和聚氧化乙烯烷化醚类中的至少一种。
优选地,所述增稠剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚维酮和羧甲基纤维素中的至少一种。
通过润湿剂和增稠剂的协同作用,获得的PMMA涂层具有更优异的粘结力,喷涂在芳纶涂层上从而提高隔膜与极片间的粘结力,降低界面电阻,提高电芯硬度。
优选地,所述基膜包括聚丙烯基膜、聚乙烯基膜、聚酰亚胺基膜和聚酯无纺布基膜中的至少一种。
如上所述电池用隔膜的制备方法,包括以下步骤:
在基膜上依次辊涂芳纶涂层和喷涂PMMA涂层,干燥后得到电池用隔膜;
喷涂的原理:将所需喷涂材料透过磁力泵加压输送至旋转盘内,使转盘高速旋转,于转盘中将材料切割成细小液滴,利用离心力将被切割好的液滴甩出至薄膜。
本发明先在基膜上利用微凹辊涂的方式涂覆芳纶涂层,再利用喷涂的方式在芳纶涂层上涂覆PMMA涂层,该制备方法简单快捷,喷涂的PMMA涂层很薄,涂层厚度为0.1-0.5um,可以保证隔膜的透气度,并且可增强隔膜与极片间的粘结力,进而提高电池的倍率放电和循环性能。
优选地,所述芳纶涂层厚度为2-5um。
芳纶涂层的厚度典型但非限制性的例如为2um、2.5um、3um、3.5um、4um、4.5um或5um。
优选地,所述PMMA涂层的干燥温度为30-70℃,干燥时间为1-4min;
在干燥温度为30-70℃,干燥时间为1-4min的条件下,PMMA涂层具有较好的粘结力。
PMMA涂层的干燥温度典型但非限制性的例如为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或70℃。
PMMA涂层的干燥时间典型但非限制性的例如为1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min或4min。
优选地,所述PMMA涂层的干燥温度为40-60℃,干燥时间为2-3.5min。
优选地,所述芳纶涂层的干燥温度为40-70℃,干燥时间为1-3.5min;
芳纶涂层的干燥温度典型但非限制性的例如为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或70℃。
芳纶涂层的干燥时间典型但非限制性的例如为1min、1.5min、2min、2.5min、3min或3.5min。
优选地,所述芳纶涂层的干燥温度为50-60℃,干燥时间为2-3min。
优选地,所述芳纶涂层主要由以下重量份数的原料制得:
芳纶10-30份、氧化铝5-20份和油性溶剂20-40份;
芳纶的重量份数典型但非限制性的例如为10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或30份。
氧化铝的重量份数典型但非限制性的例如为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份18份、19份或20份。
油性溶剂的重量份数典型但非限制性的例如为20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份或40份。
优选地,所述芳纶涂层主要由以下重量份数的原料制得:
芳纶15-25份、氧化铝8-15份和油性溶剂25-35份;
更优选地,所述油性溶剂包括二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、碳酸二甲酯、乙基纤维素和聚碳酸酯中的至少两种。
其中,芳纶浆料的制备方法包括以下步骤:
取芳纶10-30份、氧化铝5-20份和油性溶剂20-40份,加热搅拌溶解,混合均匀,得到芳纶浆料。其中,溶解温度为70-90℃,可以实现间位芳纶的有效溶解并分散。
在一种优选的实施方案中,电池用隔膜的制备方法包括以下步骤:
(a)取芳纶10-30份、氧化铝5-20份和油性溶剂20-40份,加热搅拌溶解,溶解温度为70-90℃,混合均匀,得到芳纶浆料;在基膜上通过油系涂覆并经过萃取工艺,涂覆厚度为2-5um,经过40-70℃的烘箱干燥1-3.5min,得到芳纶涂层隔膜;
(b)向90-110份水中加入20-35份PMMA、0.1-1份润湿剂和10-25份增稠剂,混合搅拌50-70min,得到PMMA喷涂浆料;利用喷涂工艺向步骤(a)中的芳纶涂层上喷涂PMMA浆料,经过30-70℃的烘箱干燥1-4min,得到电池用隔膜。
下面将结合具体的实施例和对比例,对本发明做进一步说明。
实施例1
一种电池用隔膜,包括依次连接的聚乙烯基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
所述电池用隔膜的制备方法,包括以下步骤:
(a)取芳纶15份、氧化铝15份二甲基乙酰胺10份、N,N-二甲基甲酰胺5份和碳酸二甲酯5份,加热搅拌溶解,溶解温度为85℃,混合均匀,得到芳纶浆料;在聚乙烯基膜上通过油系涂覆并经过萃取工艺,涂覆厚度为4um,经过50℃的烘箱干燥3min,得到芳纶涂层隔膜;
(b)向95份水中加入30份PMMA、0.2份十二烷基苯磺酸钠和20份聚乙二醇,混合搅拌60min,得到PMMA喷涂浆料;利用喷涂工艺向步骤(a)中的芳纶涂层上喷涂PMMA浆料,喷涂厚度为0.2um,经过50℃的烘箱干燥2.5min,得到电池用隔膜。
实施例2
一种电池用隔膜,包括依次连接的聚乙烯基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
所述电池用隔膜的制备方法,包括以下步骤:
(a)取芳纶25份、氧化铝8份、丙酮10份、碳酸二甲酯10份和乙基纤维素15份,加热搅拌溶解,溶解温度为80℃,混合均匀,得到芳纶浆料;在聚乙烯基膜上通过油系涂覆并经过萃取工艺,涂覆厚度为4um,经过55℃的烘箱干燥2.5min,得到芳纶涂层隔膜;
(b)向105份水中加入24份PMMA、0.7份十二烷基苯磺酸钠和13份聚维酮,混合搅拌60min,得到PMMA喷涂浆料;利用喷涂工艺向步骤(a)中的芳纶涂层上喷涂PMMA浆料,喷涂厚度为0.1um,经过50℃的烘箱干燥2.5min,得到电池用隔膜。
实施例3
一种电池用隔膜,包括依次连接的聚乙烯基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
所述电池用隔膜的制备方法,包括以下步骤:
(a)取芳纶20份、氧化铝10份、二甲基乙酰胺10份、N,N-二甲基甲酰胺10份和N-甲基吡咯烷酮10份,加热搅拌溶解,溶解温度为80℃,混合均匀,得到芳纶浆料;在聚乙烯基膜上通过油系涂覆并经过萃取工艺,涂覆厚度为4um,经过55℃的烘箱干燥2min,得到芳纶涂层隔膜;
(b)向100份水中加入25份PMMA、0.3份十二烷基硫酸钠和15份聚乙烯醇,混合搅拌60min,得到PMMA喷涂浆料;利用喷涂工艺向步骤(a)中的芳纶涂层上喷涂PMMA浆料,喷涂厚度为0.1um,经过50℃的烘箱干燥2.5min,得到电池用隔膜。
实施例4
一种电池用隔膜,包括依次连接的聚乙烯基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
所述电池用隔膜的制备方法,包括以下步骤:
(a)取芳纶10份、氧化铝20份、N-甲基吡咯烷酮10份和二甲基乙酰胺10份,加热搅拌溶解,溶解温度为70℃,混合均匀,得到芳纶浆料;在聚乙烯基膜上通过油系涂覆并经过萃取工艺,涂覆厚度为3um,经过40℃的烘箱干燥3.5min,得到芳纶涂层隔膜;
(b)向90份水中加入35份PMMA、0.1份十二烷基硫酸钠和25份聚乙烯醇,混合搅拌50min,得到PMMA喷涂浆料;利用喷涂工艺向步骤(a)中的芳纶涂层上喷涂PMMA浆料,喷涂厚度为0.3um,经过30℃的烘箱干燥4min,得到电池用隔膜。
实施例5
一种电池用隔膜,包括依次连接的聚丙烯基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
所述电池用隔膜的制备方法,包括以下步骤:
(a)取芳纶30份、氧化铝5份、丙酮10份和N,N-二甲基甲酰胺30份,加热搅拌溶解,溶解温度为90℃,混合均匀,得到芳纶浆料;在聚丙烯基膜基膜上通过油系涂覆并经过萃取工艺,涂覆厚度为5um,经过70℃的烘箱干燥1min,得到芳纶涂层隔膜;
(b)向110份水中加入20份PMMA、1份十二烷基苯磺酸钠和10份聚乙二醇,混合搅拌70min,得到PMMA喷涂浆料;利用喷涂工艺向步骤(a)中的芳纶涂层上喷涂PMMA浆料,喷涂厚度为0.2um,经过70℃的烘箱干燥1min,得到电池用隔膜。
实施例6
一种电池用隔膜,包括依次连接的聚酰亚胺基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
所述电池用隔膜的制备方法,包括以下步骤:
(a)取芳纶12份、氧化铝18份、丙酮11份和N-甲基吡咯烷酮11份,加热搅拌溶解,溶解温度为75℃,混合均匀,得到芳纶浆料;在聚酰亚胺基膜上通过油系涂覆并经过萃取工艺,涂覆厚度为1um,经过45℃的烘箱干燥3min,得到芳纶涂层隔膜;
(b)向92份水中加入33份PMMA、0.15份聚氧化乙烯烷基酚醚和23份聚维酮,混合搅拌55min,得到PMMA喷涂浆料;利用喷涂工艺向步骤(a)中的芳纶涂层上喷涂PMMA浆料,喷涂厚度为0.2um,经过35℃的烘箱干燥1.5min,得到电池用隔膜。
实施例7
一种电池用隔膜,包括依次连接的聚酯无纺布基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
所述电池用隔膜的制备方法,包括以下步骤:
(a)取芳纶28份、氧化铝6份、二甲基乙酰胺19份和乙基纤维素19份,加热搅拌溶解,溶解温度为85℃,混合均匀,得到芳纶浆料;在聚酯无纺布基膜上通过油系涂覆并经过萃取工艺,涂覆厚度为3um,经过65℃的烘箱干燥1.5min,得到芳纶涂层隔膜;
(b)向108份水中加入22份PMMA、0.9份十二烷基苯磺酸钠和23份羧甲基纤维素,混合搅拌65min,得到PMMA喷涂浆料;利用喷涂工艺向步骤(a)中的芳纶涂层上喷涂PMMA浆料,喷涂厚度为0.5um,经过65℃的烘箱干燥1.5min,得到电池用隔膜。
实施例8
一种电池用隔膜,包括依次连接的PMMA涂层、芳纶涂层、聚乙烯基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
所述电池用隔膜的制备方法,包括以下步骤:
(a)取芳纶20份、氧化铝10份、二甲基乙酰胺10份、N,N-二甲基甲酰胺10份和N-甲基吡咯烷酮10份,加热搅拌溶解,溶解温度为80℃,混合均匀,得到芳纶浆料;在聚乙烯基膜上通过油系涂覆进行双面涂覆,并经过萃取工艺,单侧涂覆厚度为2um,经过55℃的烘箱干燥2min,得到芳纶涂层隔膜;
(b)向100份水中加入25份PMMA、0.3份十二烷基硫酸钠和15份聚乙烯醇,混合搅拌60min,得到PMMA喷涂浆料;利用喷涂工艺向步骤(a)中的芳纶涂层上喷涂PMMA浆料,单侧喷涂厚度为0.1um,经过50℃的烘箱干燥2.5min,得到电池用隔膜。
对比例1
一种电池用隔膜,与实施例1不同的是,未喷涂PMMA浆料。
对比例2
一种电池用隔膜,除芳纶涂层由8份芳纶、30份氧化铝、3份丙酮、3份碳酸二甲酯和4份乙基纤维素制得,PMMA涂层由10份PMMA、1.4份十二烷基苯磺酸钠、5份聚维酮和80份水制得以外,其他操作步骤与实施例2相同。
与实施例2不同的是,本对比例中的芳纶涂层和PMMA涂层的各组分的重量份数均不在本发明要保护的范围之内。
试验例
将实施例和对比例中得到的隔膜进行性能测试及分析,基膜的厚度为9um,测试结果如表一所示。
表一 实施例和对比例中的隔膜的性能测试结果
Figure BDA0001775721190000131
由表一可知,实施例1-8得到的电池用隔膜,具有优异的透气度、针刺强度、拉伸强度及耐热强度。并且通过进一步优化PMMA涂层的制备工艺和喷涂工艺,既保证电池用隔膜的透气度,满足电池离子迁移的要求,又能具有更优异的针刺强度、拉伸强度及耐热强度。
对比例1与实施例1不同的是,对比例1未喷涂PMMA涂层,其SEM检测结果如图2所示,对比例1中的隔膜的针刺强度、拉伸强度及耐热强度相对较差;结合图3可知,本发明PMMA通过喷涂方式呈点状覆盖,点状直径为0.01-2mm,不影响隔膜透气度,保证电池离子的迁移。
对比例2与实施例2不同的是,对比例2中的芳纶涂层和PMMA涂层的各组分的重量份数均不在本发明要保护的范围之内,得到的电池用隔膜的透气度、针刺强度、拉伸强度及耐热强度相对较差,由此可知,芳纶涂层和PMMA涂层的各组分的重量份数在本发明要保护的范围之内,才能获得透气度增值低,针刺强度、拉伸强度及耐热强度突出的电池用隔膜。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种电池用隔膜,其特征在于,所述电池用隔膜包括依次连接的基膜、芳纶涂层和PMMA涂层;
所述PMMA涂层由以下重量份数的原料制备而成:
PMMA 20-35份、润湿剂0.1-1份、增稠剂10-25份和水90-110份;
所述芳纶涂层由以下重量份数的原料制得:
芳纶10-30份、氧化铝5-20份和油性溶剂20-40份;
所述芳纶涂层厚度为2-5um;
PMMA涂层厚度为0.1-0.5um。
2.根据权利要求1所述的电池用隔膜,其特征在于,所述电池用隔膜还包括依次连接的PMMA涂层、芳纶涂层、基膜、芳纶涂层和PMMA涂层。
3.根据权利要求1或2所述的电池用隔膜,其特征在于,
所述PMMA涂层由以下重量份数的原料制备而成:
PMMA 24-30份、润湿剂0.2-0.7份、增稠剂13-20份和水95-105份。
4.根据权利要求3所述的电池用隔膜,其特征在于,所述润湿剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硫醇类、酰肼类、硫醇缩醛类和聚氧化乙烯烷化醚类中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的电池用隔膜,其特征在于,所述增稠剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚维酮和羧甲基纤维素中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的电池用隔膜,其特征在于,所述基膜包括聚丙烯基膜、聚乙烯基膜、聚酰亚胺基膜和聚酯无纺布基膜中的至少一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述电池用隔膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
在基膜上依次辊涂芳纶涂层和喷涂PMMA涂层,干燥后得到电池用隔膜。
8.根据权利要求7所述的电池用隔膜的制备方法,其特征在于,所述PMMA涂层的干燥温度为30-70℃,干燥时间为1-4min。
9.根据权利要求8所述的电池用隔膜的制备方法,其特征在于,所述PMMA涂层的干燥温度为40-60℃,干燥时间为2-3.5min。
10.根据权利要求7所述的电池用隔膜的制备方法,其特征在于,所述芳纶涂层的干燥温度为40-70℃,干燥时间为1-3.5min。
11.根据权利要求10所述的电池用隔膜的制备方法,其特征在于,所述芳纶涂层的干燥温度为50-60℃,干燥时间为2-3min。
12.根据权利要求7所述的电池用隔膜的制备方法,其特征在于,所述芳纶涂层由以下重量份数的原料制得:
芳纶15-25份、氧化铝8-15份和油性溶剂25-35份。
13.根据权利要求12所述的电池用隔膜的制备方法,其特征在于,所述油性溶剂包括二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、碳酸二甲酯、乙基纤维素和聚碳酸酯中的至少两种。
CN201810969210.XA 2018-08-23 2018-08-23 电池用隔膜及其制备方法 Active CN108807807B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810969210.XA CN108807807B (zh) 2018-08-23 2018-08-23 电池用隔膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810969210.XA CN108807807B (zh) 2018-08-23 2018-08-23 电池用隔膜及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108807807A CN108807807A (zh) 2018-11-13
CN108807807B true CN108807807B (zh) 2021-06-15

Family

ID=64080889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810969210.XA Active CN108807807B (zh) 2018-08-23 2018-08-23 电池用隔膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108807807B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109309186A (zh) * 2018-12-03 2019-02-05 河北金力新能源科技股份有限公司 一种pvdf隔膜及其制备方法
CN109880362A (zh) * 2019-01-29 2019-06-14 深圳市劢全新材料科技有限责任公司 一种组合物、制备方法及其在耐高温涂层中的应用
CN111900317A (zh) * 2020-09-08 2020-11-06 珠海冠宇电池股份有限公司 复合隔膜及其制备方法和锂离子电池
CN112909425A (zh) * 2021-01-20 2021-06-04 河北金力新能源科技股份有限公司 高效率高寿命锂硫电池隔膜及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569701A (zh) * 2012-01-04 2012-07-11 宁德新能源科技有限公司 一种锂离子电池及其隔膜
CN103915595A (zh) * 2014-04-23 2014-07-09 深圳市星源材质科技股份有限公司 水性聚合物隔膜及其制备方法
CN104868081A (zh) * 2014-12-22 2015-08-26 上海恩捷新材料科技股份有限公司 锂离子电池用的水性多层隔膜
CN106910858A (zh) * 2017-03-10 2017-06-30 深圳中兴创新材料技术有限公司 一种聚合物复合锂电池隔膜及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105440770B (zh) * 2014-06-30 2021-05-04 四川茵地乐材料科技集团有限公司 用于改性锂离子电池用隔膜的水性组合物及改性隔膜和电池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569701A (zh) * 2012-01-04 2012-07-11 宁德新能源科技有限公司 一种锂离子电池及其隔膜
CN103915595A (zh) * 2014-04-23 2014-07-09 深圳市星源材质科技股份有限公司 水性聚合物隔膜及其制备方法
CN104868081A (zh) * 2014-12-22 2015-08-26 上海恩捷新材料科技股份有限公司 锂离子电池用的水性多层隔膜
CN106910858A (zh) * 2017-03-10 2017-06-30 深圳中兴创新材料技术有限公司 一种聚合物复合锂电池隔膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108807807A (zh) 2018-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108807807B (zh) 电池用隔膜及其制备方法
CN108963168B (zh) 电池用隔膜及其制备方法
CN107799702B (zh) 一种陶瓷隔膜和锂离子电池及其制备方法
CN103618059B (zh) 一种高分子无机涂层锂离子电池隔膜及其制备方法
CN107171008B (zh) 膜电极的制备系统、膜电极的制备方法及燃料电池
WO2022161088A1 (zh) 一种轻量化锂离子电池隔膜用涂层材料及其制备方法和轻量化锂离子电池复合隔膜
WO2018233269A1 (zh) 一种陶瓷和聚合物复合涂覆锂离子隔膜及其制备方法
CN107528038B (zh) 制备复合隔膜的混合浆料及复合隔膜的制备方法
CN104332578A (zh) 能粘结的复合隔膜及其制造方法
CN111129393A (zh) 一种混合涂覆的锂电池隔膜及其制备方法
CN108987650B (zh) 电池用隔膜及其制备方法和电池
CN106898720B (zh) 一种锂离子电池隔膜及其制备方法
CN113054324A (zh) 一种高安全性隔膜及电池
CN113258211A (zh) 一种高储液率涂覆隔膜及其制备方法以及应用
CN111584796B (zh) 一种复合涂层隔膜及其制备方法和应用
CN110600657A (zh) 丝状偏氟乙烯聚合物复合涂覆隔膜的制备方法
CN108448028B (zh) 一种锂离子电池隔膜及其制备方法
CN108807788B (zh) 一种锂离子动力电池用复合隔膜及其制备方法
CN111584797A (zh) 一种无纺布涂覆隔膜的制备方法及其应用
CN110838568A (zh) 一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法
CN115498360A (zh) 一种斜纹聚合物复合隔膜及其制备方法和应用
CN113991250B (zh) 一种高耐热、高剥离强度涂覆隔膜及其制备方法
CN109728232B (zh) 锂离子电池用复合隔膜及其制备方法
CN110627411B (zh) 一种耐高温锂离子电池隔膜用陶瓷浆料及其应用
CN114824646A (zh) 一种复合油基隔膜及其制备方法和二次电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant