CN109546056A - 隔膜涂覆液和水系纳米对位芳纶涂隔膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种隔膜涂覆液和水系纳米对位芳纶涂隔膜。所述隔膜涂覆液的制备方法：N‑甲基吡咯烷酮中加入助溶剂和聚乙二醇，搅拌后第一次降温，加对苯二胺后第二次降温，加对苯二甲酰氯，提高转速反应，然后升温反应得对位芳纶的初级聚合物；加N‑甲基吡咯烷酮，高速剪切，加水，得芳纶纳米纤维悬浮液；加入醇，分散、过滤得第一溶液；水中加分散剂和无机物颗粒，分散、砂磨得第二溶液；水中加入聚乙烯吡咯烷酮，得第三溶液；将第一溶液和第二溶液混合，搅拌，然后加入第三溶液，搅拌得到隔膜涂覆液。一种水系纳米对位芳纶涂隔膜，使用所述涂覆液制得。本申请提供的隔膜涂覆液和水系纳米对位芳纶涂隔膜，不使用溶剂萃取，绿色环保，成本低。

Description

隔膜涂覆液和水系纳米对位芳纶涂隔膜
技术领域
本发明涉及锂电池领域，具体而言，涉及一种隔膜涂覆液和水系纳米对位芳纶涂隔膜。
背景技术
随着人们对新能源的日益重视，锂离子电池的技术研发和应用正在逐步扩展和逐渐成熟。作为一种能源载体，锂离子电池的安全性能是评价一款锂离子电池质量的重要标准之一。
隔膜是锂电池中重要的、能够起到关键保护作用、极大提升电池安全性能的组成部件。相较于传统的聚烯烃隔膜及其衍生的无机、有机涂层隔膜，芳纶涂隔膜具有抗氧化、耐酸碱、阻燃、耐摩擦、抗撕裂等优点，热机械强度远高于目前市场上的其他种类隔膜。
然而，现有的芳纶涂隔膜的制备工艺中，大量使用有机溶剂进行溶解和萃取等操作，溶剂废液和萃取液带来日益严峻的环保压力，同时使得产品成本很高。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种隔膜涂覆液，减少有机溶剂的使用，不采用萃取步骤，有机溶剂废液少，工艺绿色环保，成本低。
本发明的第二目的在于提供一种水系纳米对位芳纶涂隔膜，成本低，生产工艺简单环保，性能优异。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种隔膜涂覆液，所述隔膜涂覆液的制备方法包括以下步骤：
A.A.惰性气体氛围和搅拌条件下，向N-甲基吡咯烷酮中加入助溶剂，然后加入聚乙二醇，然后反应体系第一次降温，加入对苯二胺，溶解后反应体系第二次降温，然后加入对苯二甲酰氯，提高转速继续反应，然后反应体系升温，反应得到对位芳纶的初级聚合物；
B.向所述初级聚合物中加入N-甲基吡咯烷酮，然后进行高速剪切，然后在搅拌状态下加入水，得到芳纶纳米纤维悬浮液；
C.向所述芳纶纳米纤维悬浮液中加入醇，然后进行分散、过滤，得到第一溶液；向水中加入分散剂和无机物颗粒，然后分散、砂磨得到第二溶液；向水中加入聚乙烯吡咯烷酮至全部溶解，得到第三溶液；将所述第一溶液和所述第二溶液混合，搅拌，然后加入所述第三溶液，再次搅拌得到所述隔膜涂覆液。
使用上述方法制得芳纶纳米纤维悬浮液，然后与醇一起经过处理得到第一溶液，再与第二溶液和第三溶液复配得到的隔膜涂覆液，工艺简单，省去了萃取步骤，有机溶剂废液少，废物处理压力小，绿色环保，成本低。合成对位芳纶时利用表面活性剂，使芳纶纤维聚合单独形成，减少粘连，然后用高速剪切力通过加水分散芳纶，最终得到芳纶稳定的芳纶纳米纤维悬浮液，通过添加无机颗粒、造孔剂、粘结剂完成涂覆液的制作。
优选地，所述步骤A中，所述助溶剂为氯化钙或氯化锂，所述助溶剂的添加量为所述N-甲基吡咯烷酮的质量的5-9％，所述聚乙二醇的添加量为所述N-甲基吡咯烷酮的质量的2-7％，添加所述助溶剂和所述聚乙二醇时，反应体系温度为90-100℃。
更为优选地，所述对苯二胺的添加量为所述N-甲基吡咯烷酮的质量的2-3％，所述对苯二胺与所述对苯二甲酰氯的摩尔比为1:1-1.01；所述步骤B中，N-甲基吡咯烷酮的添加量为所述初级聚合物的质量的5-10％。
对于物料种类的选择、使用比例的优选和初始温度的控制，是为了在更优的条件下得到对位芳纶的初级聚合物。
进一步优选地，加入所述对苯二甲酰氯之前，反应体系的搅拌速度为400-600转每分钟，加入所述对苯二甲酰氯之后，反应体系的搅拌速度为800-1000转每分钟；所述高速剪切的速度为2500-3000r。
搅拌速度的控制是为了适应反应本身的需要，提高收率，减少废料的产生。
更进一步优选地，所述第一次降温，反应体系温度降至常温；所述第二次降温，反应体系温度降至3-7℃；所述提高转速继续反应的时间为40-50分钟，所述升温是指将反应体系温度升高至75-85℃。
反应温度作为影响反应结果的重要因素之一，其控制尤为重要。其具体范围的选取，受到其他因素的影响，如反应试剂的种类、用量以及反应工艺流程等。
优选地，所述第一溶液、所述第二溶液和所述第三溶液的质量比为：5-10:2-3:1；所述芳纶纳米纤维悬浮液与所述醇的质量比为7:1-3；所述第二溶液中，水、所述分散剂、所述无机物颗粒的质量比为1:0.04-0.06:1；所述第三溶液中，水与所述聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1-5:1。
优选地，所述醇为乙醇、丙醇或异丙醇中的一种；所述分散剂为聚丙烯酸、聚乙二醇、三乙醇胺中的一种；所述无机物颗粒为氧化铝、钛酸钡、氢氧化镁、氢氧化铝、硫酸钡中的一种，所述无机物颗粒的粒径为0.8-1.4微米。
物料种类、比例的选择，可以使得隔膜涂覆液的性能更加优化。
一种水系纳米对位芳纶涂隔膜，所述水系纳米对位芳纶涂隔膜使用所述的涂覆液制得。
使用上述隔膜涂覆液制得的水系纳米对位芳纶涂隔膜，性能优良。使用该水系纳米对位芳纶涂隔膜制得的锂离子电池，安全系数高。
优选地，所述水系纳米对位芳纶涂隔膜的制备方法包括以下步骤：
使用网纹辊在PE基膜上涂覆所述涂覆液，首次烘干后水洗，再次烘干得到所述水系纳米对位芳纶涂隔膜。
更加优选地，所述PE基膜的厚度为12-16微米；使用所述网纹辊进行涂覆的速度为10-20米/分钟；所述首次烘干的温度为40-60℃。
制作工艺流程、基膜厚度、涂覆速度和首次烘干温度的选择，可以保障获得具有更加优异性能的水系纳米对位芳纶涂隔膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)不使用萃取工艺，无萃取废液产生，绿色环保；
(2)减少有机溶剂的使用，成本低；
(3)隔膜涂覆液稳定性好，性能优异；
(4)水系纳米对位芳纶涂隔膜性能好，成本低，具有更好的可靠性。
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。
实施例1
干燥惰性气体氛围和搅拌条件(搅拌速度为400转每分钟)下，控制体系温度90℃，向N-甲基吡咯烷酮(NMP)中加入助溶剂氯化钙并使之溶解，助溶剂的添加量为NMP质量的5％；然后加入聚乙二醇(添加量为N-甲基吡咯烷酮的质量的2％)，搅拌约1小时，然后反应体系温度降至常温，加入对苯二胺(添加量为N-甲基吡咯烷酮的质量的2％)，继续搅拌，待对苯二胺完全溶解后反应体系温度降至3℃，然后加入对苯二甲酰氯(添加量与对苯二胺等摩尔量)，提高转速至800转每分钟，使得对苯二甲酰氯完全溶解，继续反应40分钟，然后反应体系升温至75℃，继续反应得到对位芳纶的初级聚合物；
向初级聚合物中加入N-甲基吡咯烷酮(添加量为初级聚合物的质量的5％)，使初级聚合物溶胀，然后用高剪切均质分散乳化机进行高速剪切，剪切速度为速度为2500r，使溶胀体破碎，然后在搅拌状态下加入水，得到均一稳定的芳纶纳米纤维悬浮液；
向芳纶纳米纤维悬浮液中加入乙醇(芳纶纳米纤维悬浮液与醇的质量比为7:1)，然后用高速分散机进行分散(公转50r，自转3500r)2小时，分散完毕后过滤(60-80目滤网)，得到第一溶液；按照质量比为1:0.04:1向水中加入分散剂聚丙烯酸和无机物颗粒氧化铝(粒径为0.8微米)，然后高速分散0.5小时，再用砂磨机砂磨5-30分钟得到第二溶液；按照水与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:1向水中搅拌加入聚乙烯吡咯烷酮至全部溶解，搅拌时温度控制在40-70℃，得到第三溶液；将第一溶液和第二溶液混合，搅拌15分钟，然后加入第三溶液，再次搅拌15分钟得到隔膜涂覆液，第一溶液、第二溶液和第三溶液的质量比为：5:2:1。
选用厚度为12微米的PE基膜，速度控制为10米/分钟过网纹辊，在基膜上涂覆上述隔膜涂覆液，先过烘箱首次烘干，控制温度为40℃，然后用足量的纯水洗涤，再次烘干得到水系纳米对位芳纶涂隔膜。
实施例2
干燥惰性气体氛围和搅拌条件(搅拌速度为600转每分钟)下，控制体系温度100℃，向N-甲基吡咯烷酮(NMP)中加入助溶剂氯化钙并使之溶解，助溶剂的添加量为NMP质量的9％；然后加入聚乙二醇(添加量为N-甲基吡咯烷酮的质量的7％)，搅拌约1小时，然后反应体系温度降至常温，加入对苯二胺(添加量为N-甲基吡咯烷酮的质量的3％)，继续搅拌，待对苯二胺完全溶解后反应体系温度降至7℃，然后加入对苯二甲酰氯(对苯二胺与对苯二甲酰氯的摩尔比为1:1.007)，提高转速至1000转每分钟，使得对苯二甲酰氯完全溶解，继续反应50分钟，然后反应体系升温至85℃，继续反应得到对位芳纶的初级聚合物；
向初级聚合物中加入N-甲基吡咯烷酮(添加量为初级聚合物的质量的10％)，使初级聚合物溶胀，然后用高剪切均质分散乳化机进行高速剪切，剪切速度为速度为3000r，使溶胀体破碎，然后在搅拌状态下加入水，得到均一稳定的芳纶纳米纤维悬浮液；
向芳纶纳米纤维悬浮液中加入异丙醇(芳纶纳米纤维悬浮液与醇的质量比为7:3)，然后用高速分散机进行分散(公转50r，自转3500r)3小时，分散完毕后过滤(60-80目滤网)，得到第一溶液；按照质量比为1:0.06:1向水中加入分散剂聚乙二醇和无机物颗粒钛酸钡(粒径为1.4微米)，然后高速分散2小时，再用砂磨机砂磨5-30分钟得到第二溶液；按照水与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为5:1向水中搅拌加入聚乙烯吡咯烷酮至全部溶解，搅拌时温度控制在40-70℃，得到第三溶液；将第一溶液和第二溶液混合，搅拌15分钟，然后加入第三溶液，再次搅拌15分钟得到隔膜涂覆液，第一溶液、第二溶液和第三溶液的质量比为：10:3:1。
选用厚度为16微米的PE基膜，速度控制为20米/分钟过网纹辊，在基膜上涂覆上述隔膜涂覆液，先过烘箱首次烘干，控制温度为60℃，然后用足量的纯水洗涤，再次烘干得到水系纳米对位芳纶涂隔膜。
实施例3
干燥惰性气体氛围和搅拌条件(搅拌速度为500转每分钟)下，控制体系温度95℃，向N-甲基吡咯烷酮(NMP)中加入助溶剂氯化锂并使之溶解，助溶剂的添加量为NMP质量的7％；然后加入聚乙二醇(添加量为N-甲基吡咯烷酮的质量的5％)，搅拌约1小时，然后反应体系温度降至常温，加入对苯二胺(添加量为N-甲基吡咯烷酮的质量的2.5％)，继续搅拌，待对苯二胺完全溶解后反应体系温度降至5℃，然后加入对苯二甲酰氯(对苯二胺与对苯二甲酰氯的摩尔比为1:1.01)，提高转速至900转每分钟，使得对苯二甲酰氯完全溶解，继续反应45分钟，然后反应体系升温至80℃，继续反应得到对位芳纶的初级聚合物；
向初级聚合物中加入N-甲基吡咯烷酮(添加量为初级聚合物的质量的8％)，使初级聚合物溶胀，然后用高剪切均质分散乳化机进行高速剪切，剪切速度为速度为2800r，使溶胀体破碎，然后在搅拌状态下加入水，得到均一稳定的芳纶纳米纤维悬浮液；
向芳纶纳米纤维悬浮液中加入丙醇(芳纶纳米纤维悬浮液与醇的质量比为7:2)，然后用高速分散机进行分散(公转50r，自转3500r)4小时，分散完毕后过滤(60-80目滤网)，得到第一溶液；按照质量比为1:0.05:1向水中加入分散剂三乙醇胺和无机物颗粒氢氧化镁(粒径为1.0微米)，然后高速分散1小时，再用砂磨机砂磨5-30分钟得到第二溶液；按照水与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为3:1向水中搅拌加入聚乙烯吡咯烷酮至全部溶解，搅拌时温度控制在40-70℃，得到第三溶液；将第一溶液和第二溶液混合，搅拌15分钟，然后加入第三溶液，再次搅拌15分钟得到隔膜涂覆液，第一溶液、第二溶液和第三溶液的质量比为：8:2:1。
选用厚度为14微米的PE基膜，速度控制为15米/分钟过网纹辊，在基膜上涂覆上述隔膜涂覆液，先过烘箱首次烘干，控制温度为50℃，然后用足量的纯水洗涤，再次烘干得到水系纳米对位芳纶涂隔膜。
实施例4
干燥惰性气体氛围和搅拌条件(搅拌速度为550转每分钟)下，控制体系温度92℃，向N-甲基吡咯烷酮(NMP)中加入助溶剂氯化锂并使之溶解，助溶剂的添加量为NMP质量的8％；然后加入聚乙二醇(添加量为N-甲基吡咯烷酮的质量的6％)，搅拌约1小时，然后反应体系温度降至常温，加入对苯二胺(添加量为N-甲基吡咯烷酮的质量的2.2％)，继续搅拌，待对苯二胺完全溶解后反应体系温度降至4℃，然后加入对苯二甲酰氯(对苯二胺与对苯二甲酰氯的摩尔比为1:1.005)，提高转速至950转每分钟，使得对苯二甲酰氯完全溶解，继续反应40分钟，然后反应体系升温至82℃，继续反应得到对位芳纶的初级聚合物；
向初级聚合物中加入N-甲基吡咯烷酮(添加量为初级聚合物的质量的6％)，使初级聚合物溶胀，然后用高剪切均质分散乳化机进行高速剪切，剪切速度为速度为2600r，使溶胀体破碎，然后在搅拌状态下加入水，得到均一稳定的芳纶纳米纤维悬浮液；
向芳纶纳米纤维悬浮液中加入乙醇(芳纶纳米纤维悬浮液与乙醇的质量比为7:2.5)，然后用高速分散机进行分散(公转50r，自转3500r)3.5小时，分散完毕后过滤(60-80目滤网)，得到第一溶液；按照质量比为1:0.055:1向水中加入分散剂聚丙烯酸和无机物颗粒氢氧化铝(粒径为1.2微米)，然后高速分散1.5小时，再用砂磨机砂磨5-30分钟得到第二溶液；按照水与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为4:1向水中搅拌加入聚乙烯吡咯烷酮至全部溶解，搅拌时温度控制在40-70℃，得到第三溶液；将第一溶液和第二溶液混合，搅拌15分钟，然后加入第三溶液，再次搅拌15分钟得到隔膜涂覆液，第一溶液、第二溶液和第三溶液的质量比为：6:3:1。
选用厚度为14微米的PE基膜，速度控制为15米/分钟过网纹辊，在基膜上涂覆上述隔膜涂覆液，先过烘箱首次烘干，控制温度为55℃，然后用足量的纯水洗涤，再次烘干得到水系纳米对位芳纶涂隔膜。
对实施例1-4得到的水系纳米对位芳纶涂隔膜进行性能测试，其均值如下表1所示：
表1性能测试数据
其中，测试方法简述如下：
透气测试方法：在固定隔膜的情况下，对隔膜一侧施加一定气压，由于隔膜上存在的微孔，该气压会逐渐降低，直到等于大气压力。比较压力从初始压力降到终止压力所用的时间，便测得该隔膜的透气度。
针刺强度测试方法：在隔膜上施加给定针形物用来戳穿隔膜样本的力。
收缩率测试方法：将矩形隔膜放入烤箱内，在规定时间内隔膜所收缩的大小比率。
粘结力测试方法：用宽度为12.7mm、长度为10cm的3M胶带粘结到隔膜涂层面上，拉开膜与胶带时所受到的力。
本申请提供的隔膜涂覆液制得的水系纳米对位芳纶涂隔膜，在不更变对位芳纶的独有特性的基础上(如热稳定性)，使用水系纳米隔膜涂覆液涂覆，降低30％及以上的成本，不使用溶剂萃取，萃取废液处理简单，绿色环保。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种隔膜涂覆液，其特征在于，所述隔膜涂覆液的制备方法包括以下步骤：
A.惰性气体氛围和搅拌条件下，向N-甲基吡咯烷酮中加入助溶剂，然后加入聚乙二醇，然后反应体系第一次降温，加入对苯二胺，溶解后反应体系第二次降温，然后加入对苯二甲酰氯，提高转速继续反应，然后反应体系升温，反应得到对位芳纶的初级聚合物；
B.向所述初级聚合物中加入N-甲基吡咯烷酮，然后进行高速剪切，然后在搅拌状态下加入水，得到芳纶纳米纤维悬浮液；
C.向所述芳纶纳米纤维悬浮液中加入醇，然后进行分散、过滤，得到第一溶液；向水中加入分散剂和无机物颗粒，然后分散、砂磨得到第二溶液；向水中加入聚乙烯吡咯烷酮至全部溶解，得到第三溶液；将所述第一溶液和所述第二溶液混合，搅拌，然后加入所述第三溶液，再次搅拌得到所述隔膜涂覆液。
2.根据权利要求1所述的隔膜涂覆液，其特征在于，所述步骤A中，所述助溶剂为氯化钙或氯化锂，所述助溶剂的添加量为所述N-甲基吡咯烷酮的质量的5-9％，所述聚乙二醇的添加量为所述N-甲基吡咯烷酮的质量的2-7％，添加所述助溶剂和所述聚乙二醇时，反应体系温度为90-100℃。
3.根据权利要求2所述的隔膜涂覆液，其特征在于，所述对苯二胺的添加量为所述N-甲基吡咯烷酮的质量的2-3％，所述对苯二胺与所述对苯二甲酰氯的摩尔比为1:1-1.01；所述步骤B中，N-甲基吡咯烷酮的添加量为所述初级聚合物的质量的5-10％。
4.根据权利要求3所述的隔膜涂覆液，其特征在于，加入所述对苯二甲酰氯之前，反应体系的搅拌速度为400-600转每分钟，加入所述对苯二甲酰氯之后，反应体系的搅拌速度为800-1000转每分钟；所述高速剪切的速度为2500-3000r。
5.根据权利要求4所述的隔膜涂覆液，其特征在于，所述第一次降温，反应体系温度降至常温；所述第二次降温，反应体系温度降至3-7℃；所述提高转速继续反应的时间为40-50分钟，所述升温是指将反应体系温度升高至75-85℃。
6.根据权利要求1所述的隔膜涂覆液，其特征在于，所述第一溶液、所述第二溶液和所述第三溶液的质量比为：5-10:2-3:1；所述芳纶纳米纤维悬浮液与所述醇的质量比为7:1-3；所述第二溶液中，水、所述分散剂、所述无机物颗粒的质量比为1:0.04-0.06:1；所述第三溶液中，水与所述聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1-5:1。
7.根据权利要求1所述的隔膜涂覆液，其特征在于，所述醇为乙醇、丙醇或异丙醇中的一种；所述分散剂为聚丙烯酸、聚乙二醇、三乙醇胺中的一种；所述无机物颗粒为氧化铝、钛酸钡、氢氧化镁、氢氧化铝、硫酸钡中的一种，所述无机物颗粒的粒径为0.8-1.4微米。
8.一种水系纳米对位芳纶涂隔膜，其特征在于，所述水系纳米对位芳纶涂隔膜使用权利要求1-7任一项所述的涂覆液制得。
9.根据权利要求8所述的水系纳米对位芳纶涂隔膜，其特征在于，所述水系纳米对位芳纶涂隔膜的制备方法包括以下步骤：
使用网纹辊在PE基膜上涂覆所述涂覆液，首次烘干后水洗，再次烘干得到所述水系纳米对位芳纶涂隔膜。
10.根据权利要求9所述的水系纳米对位芳纶涂隔膜，其特征在于，所述PE基膜的厚度为12-16微米；使用所述网纹辊进行涂覆的速度为10-20米/分钟；所述首次烘干的温度为40-60℃。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110707265A (zh) * 2019-09-23 2020-01-17 河北金力新能源科技股份有限公司 芳纶涂覆液及其制备方法、基于芳纶涂覆液的隔膜和应用
CN110845957A (zh) * 2019-11-22 2020-02-28 上海大学 水性芳纶涂布液及其制备方法、锂离子电池及其隔膜
CN111019124A (zh) * 2019-11-27 2020-04-17 河北金力新能源科技股份有限公司 对位芳纶浆料及其制备方法和应用、隔膜
CN112201903A (zh) * 2019-11-26 2021-01-08 中蓝晨光化工研究设计院有限公司 一种基于高性能聚芳酰胺锂电池隔膜涂层聚合溶液及其制备方法和应用
CN112736365A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 河北金力新能源科技股份有限公司 一种对位芳纶与聚醚酰亚胺共混浆料及其制备方法、对位芳纶涂层隔膜
CN113285171A (zh) * 2021-04-21 2021-08-20 河北金力新能源科技股份有限公司 一种高强度间位芳纶隔膜及其制备方法
CN114388985A (zh) * 2022-01-18 2022-04-22 烟台泰和新材料股份有限公司 一种对位芳纶锂电池隔膜及其制备方法
CN114725616A (zh) * 2022-04-15 2022-07-08 青岛科技大学 一种无机杂化芳纶纳米纤维隔膜、制备方法及其在锂电池中的应用

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007277580A (ja) * 1997-03-26 2007-10-25 Sumitomo Chemical Co Ltd アラミド系多孔質フィルムおよびそれを用いた電池用セパレーターとリチウム二次電池
CN103515564A (zh) * 2013-10-15 2014-01-15 深圳市星源材质科技有限公司 一种复合隔膜及其制备方法
CN105153413A (zh) * 2015-09-25 2015-12-16 清华大学 一种对位芳纶纳米纤维的制备方法
CN107118599A (zh) * 2017-05-17 2017-09-01 河北金力新能源科技股份有限公司 一种耐高温水性芳纶涂布锂离子电池隔膜及其制备方法
CN107452921A (zh) * 2017-07-20 2017-12-08 清华大学 一种对位芳纶纳米纤维复合锂离子电池隔膜的制备方法
CN107814964A (zh) * 2017-10-23 2018-03-20 东莞理工学院 一种水性浆料及制备方法、电池隔膜与锂离子电池
CN108711603A (zh) * 2018-04-27 2018-10-26 青岛蓝科途膜材料有限公司 一种芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜及其制备方法
CN108807825A (zh) * 2018-08-31 2018-11-13 深圳市星源材质科技股份有限公司 用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池
CN108864930A (zh) * 2018-06-13 2018-11-23 河北金力新能源科技股份有限公司 芳纶溶解液及其制备方法和芳纶隔膜涂覆液及其制作方法以及隔膜

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007277580A (ja) * 1997-03-26 2007-10-25 Sumitomo Chemical Co Ltd アラミド系多孔質フィルムおよびそれを用いた電池用セパレーターとリチウム二次電池
CN103515564A (zh) * 2013-10-15 2014-01-15 深圳市星源材质科技有限公司 一种复合隔膜及其制备方法
CN105153413A (zh) * 2015-09-25 2015-12-16 清华大学 一种对位芳纶纳米纤维的制备方法
CN107118599A (zh) * 2017-05-17 2017-09-01 河北金力新能源科技股份有限公司 一种耐高温水性芳纶涂布锂离子电池隔膜及其制备方法
CN107452921A (zh) * 2017-07-20 2017-12-08 清华大学 一种对位芳纶纳米纤维复合锂离子电池隔膜的制备方法
CN107814964A (zh) * 2017-10-23 2018-03-20 东莞理工学院 一种水性浆料及制备方法、电池隔膜与锂离子电池
CN108711603A (zh) * 2018-04-27 2018-10-26 青岛蓝科途膜材料有限公司 一种芳纶聚合物涂布有色陶瓷涂覆膜及其制备方法
CN108864930A (zh) * 2018-06-13 2018-11-23 河北金力新能源科技股份有限公司 芳纶溶解液及其制备方法和芳纶隔膜涂覆液及其制作方法以及隔膜
CN108807825A (zh) * 2018-08-31 2018-11-13 深圳市星源材质科技股份有限公司 用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110707265A (zh) * 2019-09-23 2020-01-17 河北金力新能源科技股份有限公司 芳纶涂覆液及其制备方法、基于芳纶涂覆液的隔膜和应用
CN110707265B (zh) * 2019-09-23 2022-04-05 河北金力新能源科技股份有限公司 芳纶涂覆液及其制备方法、基于芳纶涂覆液的隔膜和应用
CN110845957A (zh) * 2019-11-22 2020-02-28 上海大学 水性芳纶涂布液及其制备方法、锂离子电池及其隔膜
CN110845957B (zh) * 2019-11-22 2022-03-15 上海大学 水性芳纶涂布液及其制备方法、锂离子电池及其隔膜
CN112201903A (zh) * 2019-11-26 2021-01-08 中蓝晨光化工研究设计院有限公司 一种基于高性能聚芳酰胺锂电池隔膜涂层聚合溶液及其制备方法和应用
CN111019124A (zh) * 2019-11-27 2020-04-17 河北金力新能源科技股份有限公司 对位芳纶浆料及其制备方法和应用、隔膜
CN111019124B (zh) * 2019-11-27 2022-04-05 河北金力新能源科技股份有限公司 对位芳纶浆料及其制备方法和应用、隔膜
CN112736365A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 河北金力新能源科技股份有限公司 一种对位芳纶与聚醚酰亚胺共混浆料及其制备方法、对位芳纶涂层隔膜
CN113285171A (zh) * 2021-04-21 2021-08-20 河北金力新能源科技股份有限公司 一种高强度间位芳纶隔膜及其制备方法
CN114388985A (zh) * 2022-01-18 2022-04-22 烟台泰和新材料股份有限公司 一种对位芳纶锂电池隔膜及其制备方法
CN114388985B (zh) * 2022-01-18 2024-02-20 泰和新材集团股份有限公司 一种对位芳纶锂电池隔膜及其制备方法
CN114725616A (zh) * 2022-04-15 2022-07-08 青岛科技大学 一种无机杂化芳纶纳米纤维隔膜、制备方法及其在锂电池中的应用

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