CN113948817A - 用于锂电池的复合隔膜的制备方法及使用其的锂电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂电池技术领域,公开了一种用于锂电池的复合隔膜的制备方法及使用其的锂电池,包括以下步骤:S1)制备预聚体;S2)制备含有单层包覆膜的微胶囊反应液;S3)制备含有双层包覆膜的微胶囊反应液;S4)制备含有三层包覆膜的微胶囊体;S5)制备所述用于锂电池的复合隔膜;采用微胶囊成型技术,将吸热相变材料(氟类衍生物,如全氟己酮或七氟环戊烷)包裹在尿素‑三聚氰胺‑甲醛聚合形成的有机薄膜胶囊体内,制得的复合隔膜含有的微胶囊相当于灭火剂,能瞬间吸收大量热量,具有优良的快速冷却性能;本发明提出的一种使用上述制备方法获得的复合隔膜制备的锂电池,制得的锂电池具有抑制热失控的功能。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域,尤其涉及一种用于锂电池的复合隔膜的制备方法及使用其的锂电池。
背景技术
锂电池是目前广为推广的储能的新能源,具有工作电压高、比能量大、能量利用率高、循环寿命长等优点,在便携式电子设备、电动汽车、储能系统等领域得到了广泛的应用。
为了满足工作电压和功率需要将多个锂电池串并联使用,使用时电解液释放的热量导致相邻的电池的表面温度迅速升高,引发发生化学放热反应,且温度过高容易导致电池系统发生火灾或爆炸事故。
现有技术开发的阻燃电解液或高热稳定性隔膜,采用的是被动保护策略,即通过提高电池材料的耐热性,抵抗锂电池因热失控带来的安全隐患,由于不能有效消除热失控产生的热量,当电池和电解液的温度继续上升时,仍然不能避免电池系统发生火灾或爆炸事故。
发明内容
基于以上的现有的技术缺陷,本发明提出了一种用于锂电池的复合隔膜的制备方法,制得的复合隔膜可抑制锂电池热失控,保障电池的内部结构不受损坏,避免电池系统发生火灾或爆炸事故。
本发明的另一目的在于提出一种使用上述制备方法获得的复合隔膜制备的锂电池,制得的锂电池具有抑制热失控的功能。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种用于锂电池的复合隔膜的制备方法,包括以下步骤:
S1)在蒸馏水中加入尿素、三聚氰胺和甲醛,搅拌均匀后,用溶剂调整溶液的pH值,再升温至65-70℃并反应1h,然后搅拌冷却至室温,制得预聚体;
S2)将所述预聚体投入至含有全氟己酮和十二烷基苯磺酸钠的水溶液中,搅拌乳化2h,再加入柠檬酸调整pH值,然后升温至30-35℃并反应3h,再升温至40-45℃并反应1h,之后升温至50-55℃并反应1h,再搅拌冷却至室温,制得含有单层包覆膜的微胶囊反应液;
S3)在所述含有单层包覆膜的微胶囊反应液中,边搅拌边加入蒸馏水和所述预聚体,搅拌乳化2h,再加入柠檬酸调整pH值,然后升温至30-35℃并反应1h,再升温至40-45℃并反应1h,之后升温至50-55℃并反应1h,再搅拌冷却至室温,制得含有双层包覆膜的微胶囊反应液;
S4)在所述含有双层包覆膜的微胶囊反应液中,边搅拌边加入蒸馏水和步骤S1)制得的所述预聚体,搅拌乳化2h,再加入柠檬酸调整pH值,然后升温至30-35℃并反应1h,再升温至40-45℃并反应1h,之后升温至50-55℃并反应1h,再搅拌冷却至室温,然后调整pH值,静置过筛干燥,制得含有三层包覆膜的微胶囊体;
S5)在甲醛溶液中加入聚丙烯或聚乙烯粉料,搅拌加热至80-85℃,待聚丙烯或聚乙烯完全溶解后,再加入所述三层包覆膜的微胶囊体,搅拌混合均匀,滴注至培养皿的玻璃表面,静置待溶剂挥发完全后,放入水中剥离,获得薄膜,然后将薄膜放入烘箱中烘干,即制得所述用于锂电池的复合隔膜。
优选的,步骤S1)中,蒸馏水中的尿素质量浓度为0.08-0.1g/ml,三聚氰胺质量浓度为0.06-0.08g/ml,加入的原液浓度为37wt%的甲醛与蒸馏水的体积比为(6-7):10。
优选的,步骤S1)中,用于调整pH的溶剂为三乙醇胺,溶液的pH值为8-9。
优选的,步骤S2)中,搅拌速度为400r/min,pH值为3-3.1。
优选的,步骤S2)中,水溶液中的全氟己酮的质量浓度为0.4-0.5g/ml,十二烷基苯磺酸钠的质量浓度为4-5wt%,所述预聚体的质量浓度为1-1.2g/ml。
优选的,步骤S3)中,pH值为3.1-3.15,再加入的所述预聚体的质量浓度为0.5-0.6g/ml。
优选的,步骤S4)中,pH值为3.15-3.2,再加入的所述预聚体的质量浓度为0.5-0.6g/ml。
优选的,步骤S5)中,加入的所述微胶囊体的质量是聚丙烯或聚乙烯粉料的质量的20-60%。
优选的,步骤S5)中,调整pH值是指采用NaOH溶液调整体系的pH值为中性;烘干的温度为40℃;烘干的时间为24小时。
进一步的,本发明还提出了一种使用以上所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法制得的复合隔膜的锂电池,其特征在于,包括Ni0.5Co0.2Mn0.3正极和人造石墨负极,电解液为LiPF6/EC+DMC+DEC电解液,Ni0.5Co0.2Mn0.3正极和人造石墨负极之间隔有含所述三层包覆膜的微胶囊体的所述复合隔膜,所述三层包覆膜的微胶囊体的膜层破裂温度为120±5℃,所述三层包覆膜的微胶囊体的粒径为12-20μm。
本发明的技术方案的有益效果为:所述用于锂电池的复合隔膜的制备方法,采用微胶囊成型技术,将吸热相变材料(氟类衍生物,如全氟己酮或七氟环戊烷)包裹在尿素-三聚氰胺-甲醛聚合形成的有机薄膜胶囊体内,制得的复合隔膜含有的微胶囊相当于灭火剂,能瞬间吸收大量热量,具有优良的快速冷却性能。
进一步的,本发明提出了使用所述用于锂电池的复合隔膜的制备方法制得的复合隔膜的锂电池,制得的锂电池在热失控时,内含的复合隔膜可在120±5℃破裂并释放吸热材料,具有良好的主动降温的防护功能,可在早期抑制锂电池内部的安全隐患,防止锂电池热失控时生产明火或爆炸,可避免锂电池的热失控造成生命财产的损失,为锂电池的安全应用提供了新的解决方案。
附图说明
图1是本发明一个实施例的复合隔膜含有的微胶囊体的光学显微镜照片;
图2为图1的复合隔膜的扫描电镜照片;
图3为本发明一个实施例的复合隔膜与聚丙烯隔膜的热重分析图;
图4为本发明一个实施例的复合隔膜与聚丙烯隔膜的的阻抗谱图。
具体实施方式
在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
下面结合具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
一种用于锂电池的复合隔膜的制备方法,包括以下步骤:
S1)在蒸馏水中加入尿素、三聚氰胺和甲醛,搅拌均匀后,用溶剂调整溶液的pH值,再升温至65-70℃并反应1h,然后搅拌冷却至室温,制得预聚体;
S2)将所述预聚体投入至含有全氟己酮和十二烷基苯磺酸钠的水溶液中,搅拌乳化2h,再加入柠檬酸调整pH值,然后升温至30-35℃并反应3h,再升温至40-45℃并反应1h,之后升温至50-55℃并反应1h,再搅拌冷却至室温,制得含有单层包覆膜的微胶囊反应液;
S3)在所述含有单层包覆膜的微胶囊反应液中,边搅拌边加入蒸馏水和所述预聚体,搅拌乳化2h,再加入柠檬酸调整pH值,然后升温至30-35℃并反应1h,再升温至40-45℃并反应1h,之后升温至50-55℃并反应1h,再搅拌冷却至室温,制得含有双层包覆膜的微胶囊反应液;
S4)在所述含有双层包覆膜的微胶囊反应液中,边搅拌边加入蒸馏水和步骤S1)制得的所述预聚体,搅拌乳化2h,再加入柠檬酸调整pH值,然后升温至30-35℃并反应1h,再升温至40-45℃并反应1h,之后升温至50-55℃并反应1h,再搅拌冷却至室温,然后调整pH值,静置过筛干燥,制得含有三层包覆膜的微胶囊体;
S5)在甲醛溶液中加入聚丙烯或聚乙烯粉料,搅拌加热至80-85℃,待聚丙烯或聚乙烯完全溶解后,再加入所述三层包覆膜的微胶囊体,搅拌混合均匀,滴注至培养皿的玻璃表面,静置待溶剂挥发完全后,放入水中剥离,获得薄膜,然后将薄膜放入烘箱中烘干,即制得所述用于锂电池的复合隔膜。
本发明的所述用于锂电池的复合隔膜的制备方法,采用微胶囊成型技术,将吸热相变材料(氟类衍生物,如全氟己酮或七氟环戊烷)包裹在尿素-三聚氰胺-甲醛聚合形成的有机薄膜胶囊体内,制得的复合隔膜含有的微胶囊相当于灭火剂,能瞬间吸收大量热量,具有优良的快速冷却性能。在锂电池热失控的初始阶段,由于SEI固体电解质界面膜的分解,电池内部的温度会升高,当温度上升超过150℃时电解液会分解,进而电解液中的隔膜也会熔化,复合隔膜中的微胶囊体在120-130℃会破裂释放吸热材料全氟己酮,能迅速吸收电解液中的大量热量,防止热失控现象的进一步扩展,可避免电解液的分解和隔膜的熔化。因此,本发明制得的所述用于锂电池的复合隔膜在锂电池,在热失控时,内含的复合隔膜会破裂并释放吸热材料,具有良好的主动降温的防护功能,可在早期抑制锂电池内部的安全隐患,防止锂电池热失控时生产明火或爆炸,可避免锂电池的热失控造成生命财产的损失,为锂电池的安全应用提供了新的解决方案。
通过上述步骤S2)至S4)的多次的包裹,使本发明制得的所述用于锂电池的复合隔膜含有多个膜层,每个膜层内都包裹有吸热材料全氟己酮,可提高全氟己酮的被包裹比例,多个膜层具有更强的耐温性和韧度,复合隔膜破裂后释放的全氟己酮的重量也得到增加,因而具有更好的降温效果。
优选的,步骤S1)中,蒸馏水中的尿素质量浓度为0.08-0.1g/ml,三聚氰胺质量浓度为0.06-0.08g/ml,加入的原液浓度为37wt%的甲醛与蒸馏水的体积比为(6-7):10。
尿素、三聚氰胺和甲醛聚合形成脲醛树脂聚合膜,溶液中三者的摩尔浓度要基本一致,可提高聚合膜的成膜比例。
优选的,步骤S1)中,用于调整pH的溶剂为三乙醇胺,溶液的pH值为8-9。
在碱性环境下,尿素、三聚氰胺和甲醛的聚合效率更高,形成的聚合膜层的致密性、韧性和耐温性均更佳。
优选的,步骤S2)中,搅拌速度为400r/min,pH值为3-3.1。
在酸性环境下,以400r/min的中速搅拌,可以提高预聚体被完全乳化的比率。
优选的,步骤S2)中,水溶液中的全氟己酮的质量浓度为0.4-0.5g/ml,十二烷基苯磺酸钠的质量浓度为4-5wt%,所述预聚体的质量浓度为1-1.2g/ml。
十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,可使水溶液中的全氟己酮分散得更均匀,从而使脲醛树脂薄膜形成的每个微胶囊包裹的全氟己酮的浓度相接近,进而形成相对一致的耐温性,微胶囊破裂后释放的全氟己酮具有相同的降温效果。
优选的,步骤S3)中,pH值为3.1-3.15,再加入的所述预聚体的质量浓度为0.5-0.6g/ml。
第二次包裹前,乳化溶液体系的pH值比第一次的乳化液的pH值略高,补充的所述预聚体约为第一次的投入的所述预聚体的总量的一半。
微胶囊包覆需要在酸性环境完成,pH值过高或者过低,微胶囊的包覆层都无法形成。
添加的预聚体的量控制为第一次的一半,可使最终得到的微胶囊包覆层厚度相对均一;通过前后三次的包覆可避免整体的包覆层太薄,并避免微胶囊的颗粒的粒径大小相差过大。
优选的,步骤S4)中,pH值为3.15-3.2,再加入的所述预聚体的质量浓度为0.5-0.6g/ml。
在第二次包裹后,通过三乙醇胺再次调整溶液的pH值,以乳化所述预聚体,并继续补充投入所述预聚体,以使在第二膜层之外形成第三膜层,并在第二膜层和第三膜层之间包裹吸热相变材料——全氟己酮,进一步提高所述用于锂电池的复合隔膜的降温性能。
优选的,步骤S5)中,加入的所述微胶囊体的质量是聚丙烯或聚乙烯粉料的质量的20-60%。
聚丙烯或聚乙烯形成隔膜本体,添加到其中的微胶囊体被隔膜本体包围,加入的所述微胶囊体的质量高于60%无法形成隔膜,且影响了隔膜原有的性能;加入的所述微胶囊体的质量低于20%吸热量过少,起不到防止热失控时迅速降温的保护作用。
优选的,步骤S5)中,调整pH值是指采用NaOH溶液调整体系的pH值为中性;烘干的温度为40℃;烘干的时间为24小时。
有益效果:通过NaOH溶液中和含有三层包覆膜的微胶囊的反应液,使干燥获得的微胶囊体不含有酸性物质,以便用于锂电池时,与电解液或电极中的其他物质发生化学反应,破坏锂电池的性能。
在40℃烘干24小时,可以使复合隔膜中的水分被完全清除,如温度高于40℃会导致复合隔膜变形,而温度过低干燥效率差,水分的清除不完全。
进一步的,本发明还提出了一种使用以上所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法制得的复合隔膜的锂电池,包括Ni0.5Co0.2Mn0.3正极和人造石墨负极,电解液为LiPF6/EC+DMC+DEC电解液,Ni0.5Co0.2Mn0.3正极和人造石墨负极之间隔有含所述三层包覆膜的微胶囊体的所述复合隔膜,所述三层包覆膜的微胶囊体的膜层破裂温度为120±5℃,所述三层包覆膜的微胶囊体的粒径为12-20μm。
上述使用所述复合隔膜的锂电池,LiPF6/EC+DMC+DEC电解液的吸热分解温度为150-160℃,当锂电池发生热失控现象,电解液的温度跟随上升,温度达到120±5℃时,所述微胶囊体内的尿素-三聚氰胺-甲醛聚合膜层破裂,被聚合膜层包裹的吸热材料全氟己酮被释放至电解液中,电解液的温度迅速降低,从而避免了锂电池因过热而起火甚至爆炸。
如图2的电镜扫描俯视图所示的本发明的实施例,含有的所述微胶囊体的粒径为12-20μm。
实施例
1、本实施例的复合隔膜的制备,以及锂电池的组装安装以下步骤进行:
S1)预聚体的制备:在1000ml蒸馏水中加入尿素200g、三聚氰胺140g、37wt%的甲醛650ml,室温下搅拌均匀,用三乙醇胺调整pH值为8.7,升温至70℃反应1h,搅拌冷却至室温得到预聚体。
S2)微胶囊体的制备:
S2.1)制备单层包覆膜的微胶囊:在步骤S1)制备的预聚体115g中,加入50g全氟己酮和十二烷基苯磺酸钠水溶液100ml,以400r/min的转速搅拌,乳化2h,加入3柠檬酸调整体系的pH为3.05,先升温至35℃反应3h,再升温至45℃反应1h,最后升温至55℃反应1h,搅拌冷却至室温,得到含有单层包覆膜的微胶囊反应液;
S2.2)制备双层包覆膜的微胶囊:在上述单层包覆膜的微胶囊反应液中加入蒸馏水100ml和步骤S1)制备的预聚体50g,室温下以400r/min的转速搅拌,乳化2h,再加入柠檬酸调整体系的pH为3.15,先升温至35℃反应1h,再升温至45℃反应1h,最后升温至55℃反应1h,搅拌冷却至室温,得到含有双层包覆膜的微胶囊反应液;
S2.3)微胶囊体:在上述含有双层包覆膜的微胶囊反应液中,加入蒸馏水100ml和步骤S1)制备的预聚体50g,室温下以400r/min的转速搅拌,乳化2h,加入柠檬酸调整体系的pH为3.2,先升温至35℃反应1h,再升温至45℃反应1h,最后升温至55℃反应1h,搅拌冷却至室温,然后NaOH调整体系的pH为中性,搅拌降温,静置过筛干燥,得含有三层包覆膜的微胶囊体。
S3)复合隔膜的制备:将市购的聚丙烯或聚乙烯粉料加入甲醛溶液,加热至85℃搅拌,完全溶解后,加入占聚丙烯或聚乙烯粉料的质量20%的上述微胶囊体,继续搅拌混合均匀,将混合溶液滴在玻璃培养皿中,静置待溶剂挥发完全后,将用水进行剥离得到的隔膜放入烘箱,40℃干燥24h,制得复合隔膜。
S4)锂电池组装:以Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2为正极,以人造石墨为负极,电解液采用浓度为1.0mol/l的市售的LiPF6/EC+DMC+DEC商用电解液,以步骤S3)制得的复合隔膜隔离正极和负极,组装成方形铝壳的NCM523电池。
2、用光学显微镜观察步骤S2.3)制得的微胶囊体,显微镜中的实物照片如图1所示,如图可见制得的微胶囊体具有相对标准的球形结构,测得微胶囊体的粒径为12-20μm。——请确认粒径的表述是否恰当,并且图中的粒径大小差别好像不止20%
3、采用扫描电镜观察步骤S3)制得的复合隔膜,获得扫描电镜的照片如图2所示,由照片可见微胶囊体能均匀的填充在复合隔膜中,并且微胶囊体与复合隔膜的相容性良好,不存在界面空隙等影响隔膜性能的缺陷。
4、以步骤S4)组装的锂电池,并以复合隔膜替换为聚丙烯隔膜的锂电池作为对照样,进行热重损失的实验和检测,获得的热重分析图如图3所示,分析图3所示的热重分析图,实线代表的是上述复合隔膜的锂电池的质量损失曲线,虚线代表的是使用聚丙烯隔膜的现有技术的锂电池的质量损失曲线,从图中的实线走势可见120℃以上的实线下降趋于平缓,即上述复合隔膜的锂电池的总重量在120℃以上没有继续产生明显的损失,也就是可以解释为没有发生起火或者爆炸,因此没有继续出现明显的质量损失,而图中的虚线120℃以上是继续下降且下降速度有所增加,说明使用聚丙烯隔膜的锂电池的质量损失在120℃以上更为明显损失,可理解为可能发生了起火或者爆炸,因而造成了明显的质量损失。
5、室温下的聚丙烯隔膜和含20wt%微胶囊体的复合隔膜的阻抗谱如图4所示。阻抗曲线由高频、中频半圆区和低频区的斜线组成,高频区半圆对应通过电极、电解液界面SEI膜的锂离子扩散,中频区半圆对应电荷转移过程,低频区的斜线对应锂离子在活性物质内的扩散阻抗。从图4可看出,含20wt%微胶囊体的复合隔膜的阻抗值分别为75.23Ω和38.50Ω,聚丙烯隔膜的阻抗值为105.3Ω,本发明的复合隔膜的阻抗值明显低于聚丙烯隔膜的阻抗值,说明相比聚丙烯隔膜本发明的复合隔膜的使用可更有效降低锂离子的扩散阻抗,可加快锂离子在电池内部的传递,有利于获得性能更优异的锂离子电池。
综上所述,本发明以上实施例中的技术方案的所述用于锂电池的复合隔膜的制备方法,采用微胶囊成型技术,将吸热相变材料(氟类衍生物,如全氟己酮或七氟环戊烷)包裹在尿素-三聚氰胺-甲醛聚合形成的有机薄膜胶囊体内,制得的复合隔膜含有的微胶囊相当于灭火剂,能瞬间吸收大量热量,具有优良的快速冷却性能。
进一步的,本发明提出了使用所述用于锂电池的复合隔膜的制备方法制得的复合隔膜的锂电池,制得的锂电池在热失控时,内含的复合隔膜可在120±5℃破裂并释放吸热材料,具有良好的主动降温的防护功能,可在早期抑制锂电池内部的安全隐患,防止锂电池热失控时生产明火或爆炸,可避免锂电池的热失控造成生命财产的损失,为锂电池的安全应用提供了新的解决方案。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理;而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释;本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式;这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于锂电池的复合隔膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1)在蒸馏水中加入尿素、三聚氰胺和甲醛,搅拌均匀后,用溶剂调整溶液的pH值,再升温至65-70℃并反应1h,然后搅拌冷却至室温,制得预聚体;
S2)将所述预聚体投入至含有全氟己酮和十二烷基苯磺酸钠的水溶液中,搅拌乳化2h,再加入柠檬酸调整pH值,然后升温至30-35℃并反应3h,再升温至40-45℃并反应1h,之后升温至50-55℃并反应1h,再搅拌冷却至室温,制得含有单层包覆膜的微胶囊反应液;
S3)在所述含有单层包覆膜的微胶囊反应液中,边搅拌边加入蒸馏水和所述预聚体,搅拌乳化2h,再加入柠檬酸调整pH值,然后升温至30-35℃并反应1h,再升温至40-45℃并反应1h,之后升温至50-55℃并反应1h,再搅拌冷却至室温,制得含有双层包覆膜的微胶囊反应液;
S4)在所述含有双层包覆膜的微胶囊反应液中,边搅拌边加入蒸馏水和步骤S1)制得的所述预聚体,搅拌乳化2h,再加入柠檬酸调整pH值,然后升温至30-35℃并反应1h,再升温至40-45℃并反应1h,之后升温至50-55℃并反应1h,再搅拌冷却至室温,然后调整pH值,静置过筛干燥,制得含有三层包覆膜的微胶囊体;
S5)在甲醛溶液中加入聚丙烯或聚乙烯粉料,搅拌加热至80-85℃,待聚丙烯或聚乙烯完全溶解后,再加入所述三层包覆膜的微胶囊体,搅拌混合均匀,滴注至培养皿的玻璃表面,静置待溶剂挥发完全后,放入水中剥离,获得薄膜,然后将薄膜放入烘箱中烘干,即制得所述用于锂电池的复合隔膜。
2.根据权利要求1所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法,其特征在于,步骤S1)中,蒸馏水中的尿素质量浓度为0.08-0.1g/ml,三聚氰胺质量浓度为0.06-0.08g/ml,加入的原液浓度为37wt%的甲醛与蒸馏水的体积比为(6-7):10。
3.根据权利要求1所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法,其特征在于,步骤S1)中,用于调整pH的溶剂为三乙醇胺,溶液的pH值为8-9。
4.根据权利要求1所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法,其特征在于,步骤S2)中,搅拌速度为400r/min,pH值为3-3.1。
5.根据权利要求1所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法,其特征在于,步骤S2)中,水溶液中的全氟己酮的质量浓度为0.4-0.5g/ml,十二烷基苯磺酸钠的质量浓度为4-5wt%,所述预聚体的质量浓度为1-1.2g/ml。
6.根据权利要求1所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法,其特征在于,步骤S3)中,pH值为3.1-3.15,再加入的所述预聚体的质量浓度为0.5-0.6g/ml。
7.根据权利要求1所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法,其特征在于,步骤S4)中,pH值为3.15-3.2,再加入的所述预聚体的质量浓度为0.5-0.6g/ml。
8.根据权利要求1所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法,其特征在于,步骤S5)中,加入的所述微胶囊体的质量是聚丙烯或聚乙烯粉料的质量的20-60%。
9.根据权利要求1所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法,其特征在于,步骤S5)中,调整pH值是指采用NaOH溶液调整体系的pH值为中性;烘干的温度为40℃;烘干的时间为24小时。
10.一种使用权利要求1-9任意一项所述的用于锂电池的复合隔膜的制备方法制得的复合隔膜的锂电池,其特征在于,包括Ni0.5Co0.2Mn0.3正极和人造石墨负极,电解液为LiPF6/EC+DMC+DEC电解液,Ni0.5Co0.2Mn0.3正极和人造石墨负极之间隔有含所述三层包覆膜的微胶囊体的所述复合隔膜,所述三层包覆膜的微胶囊体的膜层破裂温度为120±5℃,所述三层包覆膜的微胶囊体的粒径为12-20μm。
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GR01 | Patent grant | ||
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