CN114497887B - 一种高阻燃锂离子电池隔膜及其制备方法 - Google Patents

一种高阻燃锂离子电池隔膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高阻燃锂离子电池隔膜及其制备方法，包括以下步骤：S1：将芯材溶于超纯水中，加入碳酸钾，充分溶解，通入二氧化碳和氮气混合气体，持续通气2‑5h后，对溶液进行过滤、收集沉淀物，用去离子水洗涤，干燥，即为碳酸氢钾复合材料；S2：将分散剂、碳酸氢钾复合材料在超纯水中搅拌均匀，加入增稠剂、粘结剂、润湿剂、消泡剂过滤除铁，即为涂覆浆料；S3：采用微凹版辊涂布工艺，将所制得的涂覆浆料分步辊涂于聚烯烃隔膜两侧，经过70℃烘箱烘烤过后收卷，即为锂离子电池隔膜。本发明制备的锂离子电池隔膜具有高机械强度、高电解液浸润性、高离子电导率、高热收缩性能等优点。

Description

一种高阻燃锂离子电池隔膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及电池隔膜技术领域，具体为一种高阻燃锂离子电池隔膜及其制备方法。
背景技术
锂电池作为新型的二次电池，具有高能量密度、循环寿命长等优点，其应用范围不断 扩展，被大量应用于便携式电子装置、储能和动力汽车中，尤其随着新能源行业的快速发 展，锂电池被越来越多的应用到动力汽车中。隔膜作为锂电池的重要组成部分，可以有效 防止正、负极接触发生短路，对锂电池的安全性具有非常重要的影响，因此，锂电池性能的提升及安全性要求对隔膜的性能有着更高的要求。
聚烯烃隔膜是目前使用最为广泛的锂电池隔膜，但是，市场上现有的聚烯烃隔膜也存 在一些缺点：1.聚烯烃材料熔点很低，导致电池燃烧甚至爆炸；2.机械强度低，抗穿刺能 力差，易被刺穿造成电池正负极接触短路，形成热失控；3.对极片粘结性能差和亲电解液 性能不足，从而使得电池出现循环性能差、热稳定性能低、极片与隔膜界面不稳定、电池硬度差、不利于加工与运输等一系列问题，限制了高性能超薄电池的发展以及电池能量密度的提高。针对聚烯烃隔膜存在的问题，主要的解决方案是在聚烯烃隔膜的单面或双面涂覆PVDF胶层，可以有效改善隔膜的粘结性，同时与电解液有良好的浸润性；而针对聚烯 烃隔膜机械性能与耐热性能差的问题，目前主要的解决方案是在聚烯烃隔膜的单面或双面涂覆耐高温的陶瓷涂层，但是不能完全避免锂电池在高温下短路及其引发的自燃，因此，需要进一步提高隔膜的耐热性能。因此，研制出高离子电导率、高机械强度、高粘结、高 阻燃、的锂离子电池隔膜便成为行业内共同追求的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高阻燃锂离子电池隔膜及其制备方法，以解决上述背景技 术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：将芯材溶于超纯水中，搅拌均匀，超声分散，加入碳酸钾，通入二氧化碳和氮气混合气体，持续通气4h后，过滤、收集沉淀物，用去离子水洗涤、干燥，即为碳酸氢钾 复合材料；
S2：将分散剂、碳酸氢钾复合材料在超纯水中搅拌均匀，加入增稠剂、粘结剂，搅拌均匀，加入润湿剂、消泡剂，搅拌均匀，过滤除铁，即为涂覆浆料；
S3：采用微凹版辊涂布工艺，将涂覆浆料辊涂于聚烯烃隔膜两侧，经过烘烤过后收卷， 即为锂离子电池隔膜。
进一步优化的方案，所述涂覆浆料中还需加入PMMA粉体。
进一步优化的方案，所述涂覆浆料各组分包括，以质量百分比计：分散剂0.5-1.7％、 PMMA粉体0-16％、碳酸氢钾复合材料8-45％、增稠剂6-10％、粘结剂3-6％、润湿剂0.1-0.4％、 消泡剂0.05-0.2％，其余为水。
进一步优化的方案，所述芯材为亲水处理的Al2O3。
进一步优化的方案，所述亲水处理的Al2O3制备方法为：将硅烷偶联剂KH-550溶于无 水乙醇中，反应0.5-1h后，加入Al2O3粉体，继续超声反应1-2h后，干燥。
进一步优化的方案，所述分散剂为脂肪族酰胺类；所述增稠剂为羟甲基纤维素钠类； 所述粘结剂为聚丙烯酸类；所述润湿剂为烷基硫酸盐类；所述消泡剂为聚醚型。
进一步优化的方案，步骤S1中，二氧化碳和氮气的体积比为(60-68)：(30-35)。
进一步优化的方案，分散剂在超纯水中的转速为100-400rpm，加入增稠剂的转速为 200-500rpm，加入粘结剂的转速为250-650rpm，加入润湿剂和消泡剂的转速为400-800rpm。
1、本发明制备的涂覆浆料选用PMMA粉体包覆芯材，因为PMMA粉体为凝胶状，较软，可以包覆在芯材表面，同时降低了成本，提高了粘极片的效果，芯材选择为核壳结构碳酸氢钾和Al2O3的复合材料，Al2O3的引入提高了隔膜的机械强度以及热收缩性能，PMMA又俗称亚克力胶，主要作用是提供粘结力，用于隔膜与极片的粘结，可以将PMMA牢牢包覆在 聚烯烃隔膜的表面,可以进一步优化其对极片的粘结性，提升了隔膜对极片的粘接性和电 解液浸润性，同时该策略还极大地改善了前期涂覆及后期电芯制作过程中PMMA粉体涂层 脱粉问题。此外芯材、PMMA粉体与具有阻燃性能的KHCO3三者可以协同作用，这进一步提 高了隔膜的耐热性能、机械性能以及热收缩性能。
2、本申请首先对Al2O3进行亲水处理，可以提高隔膜的浸润性，增强了电池隔膜的离 子电导率、吸液率和保液率，再将亲水处理过的Al2O3和碳酸氢钾制成核壳结构，使其成为有序状态，直接共混，会造成无序状态，导致阻燃性下降，同时将混合气体通入时间设 置为4h，可以控制粒径以及分散均匀性，时间过长，粒子与粒子之间会发生聚集，影响 分散性，时间过短，包覆不完全，导致阻燃性下降。
3、本发明提供的复合隔膜，KHCO3的阻燃作用源于当温度升高到其分解温度时，KHCO3分解释放水蒸气和CO2，吸收潜热，冲淡了燃烧物表面附近氧气和可燃气体的浓度，使表 面燃烧难以进行；而表面形成的保护层阻止氧气和热量的进入，同时其分解生成的碳酸钾 具有良好的耐高温性能，可提高材料抵抗明火的能力。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明制备的锂离子电池隔膜具有高 机械强度、高热收缩性能、高离子电导率、高电解液浸润性、高阻燃和高粘结等优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
实施例1:一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：将2mL的硅烷偶联剂KH-550溶于250mL无水乙醇中，磁力搅拌30min，加入0.7gAl2O3粉体，继续超声处理1h后，将混合溶液置于60℃的真空干燥箱中，干燥24h， 即为亲水处理的Al2O3粉体；
S2：将2.23g的亲水处理后的Al2O3粉体和100mL的超纯水加入到500ml三口烧瓶中，磁力搅拌1h，然后进行超声分散1.5h，得到分散均匀的Al2O3分散液；将117.75g碳酸钾 加入到Al2O3分散液中，磁力搅拌下使其充分溶解；随后向三口烧瓶中通入二氧化碳/氮气 混合气体(二氧化碳：氮气为67.5:32.5(v:v))，持续通气4h后对混合液进行过滤、 收集沉淀物，并将沉淀物采用去离子水充分洗涤，最后将获得的沉淀物置于80℃的真空 干燥箱中干燥24h，控制真空干燥的真空度在0.08Mpa，真空干燥结束后即得所要制备的 核壳结构Al2O3@KHCO3；
S3：按质量比将0.97％的分散剂，9.5％的PMMA粉体，12％的核壳结构Al2O3@KHCO3，在 超纯水预混45min，转速为400rpm；加入7.76％的增稠剂继续搅拌70min，转速为425rpm；加入5.52％的粘结剂继续搅拌90min，转速为650rpm；加入0.3％的润湿剂，0.05％的消泡剂搅拌40min，转速为700rpm；最后过滤除铁，即得涂覆浆料；
S4：采用微凹版辊涂布工艺，通过涂布机将所制得的涂覆浆料分步辊涂于9μm的聚烯烃隔膜两侧，单侧涂层厚度为3μm，经过70℃烘箱烘烤过后收卷，即得锂离子电池隔 膜。
本实施例中，分散剂为脂肪族酰胺类；增稠剂为羟甲基纤维素钠类(CMC胶液)；粘结 剂为聚丙烯酸类；润湿剂为烷基硫酸盐类；消泡剂为聚醚型。
实施例2：一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将2mL的硅烷偶联剂KH-550溶于250mL无水乙醇中，磁力搅拌30min，加入0.7gAl2O3粉体，继续超声处理1h后，将混合溶液置于60℃的真空干燥箱中，干燥24h， 即为亲水处理的Al2O3粉体；
S2：将2.23g的亲水处理后的Al2O3粉体和100mL的超纯水加入到500ml三口烧瓶中，磁力搅拌1h，然后进行超声分散1.5h，到分散均匀的Al2O3分散液；将117.75g碳酸钾加 入到Al2O3分散液中，磁力搅拌下使其充分溶解；随后向三口烧瓶中通入二氧化碳/氮气混 合气体(二氧化碳：氮气为67.5:32.5(v:v))，持续通气4h后对混合液进行过滤、收 集沉淀物，并将沉淀物采用去离子水充分洗涤，最后将获得的沉淀物置于80℃的真空干 燥箱中干燥24h，控制真空干燥的真空度在0.08Mpa，真空干燥结束后即得所要制备的核 壳结构Al2O3@KHCO3；
S3：按质量比将0.97％的分散剂，9.5％的PMMA粉体，17％的上述制备的核壳结构Al2O3@KHCO3，在超纯水预混45min，转速为400rpm；加入7.76％的增稠剂继续搅拌70min， 转速为425rpm；加入5.52％的粘结剂继续搅拌90min，转速为650rpm；加入0.3％的润湿 剂，0.05％的消泡剂搅拌40min，转速为700rpm；最后过滤除铁，即得涂覆浆料；
S4：采用微凹版辊涂布工艺，通过涂布机将所制得的涂覆浆料分步辊涂于9μm的聚烯烃隔膜两侧，单侧涂层厚度为3μm，经过70℃烘箱烘烤过后收卷，即得锂离子电池隔 膜。
本实施例中，分散剂为脂肪族酰胺类；增稠剂为羟甲基纤维素钠类(CMC胶液)；粘结 剂为聚丙烯酸类；润湿剂为烷基硫酸盐类；消泡剂为聚醚型。
实施例3：一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将2mL的硅烷偶联剂KH-550溶于250mL无水乙醇中，磁力搅拌30min，加入0.7gAl2O3粉体，继续超声处理1h后，将混合溶液置于60℃的真空干燥箱中，干燥24h， 即为亲水处理的Al2O3粉体；
S2：将2.23g的亲水处理后的Al2O3粉体和100mL的超纯水加入到500ml三口烧瓶中，磁力搅拌1h，然后进行超声分散1.5h，得到分散均匀的Al2O3分散液；将117.75g碳酸钾 加入到Al2O3分散液中，磁力搅拌下使其充分溶解；随后向三口烧瓶中通入二氧化碳/氮气 混合气体(二氧化碳：氮气为67.5:32.5(v:v))，持续通气4h后对混合液进行过滤、 收集沉淀物，并将沉淀物采用去离子水充分洗涤，最后将获得的沉淀物置于80℃的真空 干燥箱中干燥24h，控制真空干燥的真空度在0.08Mpa，真空干燥结束后即得所要制备的 核壳结构Al2O3@KHCO3；
S3：按质量比将0.97％的分散剂，9.5％的PMMA粉体，22％的上述制备的核壳结构Al2O3@KHCO3，在超纯水预混45min，转速为400rpm；加入7.76％的增稠剂继续搅拌70min， 转速为425rpm；加入5.52％的粘结剂继续搅拌90min，转速为650rpm；加入0.3％的润湿 剂，0.05％的消泡剂搅拌40min，转速为700rpm；最后过滤除铁，即得涂覆浆料；
S4：采用微凹版辊涂布工艺，通过涂布机将所制得的涂覆浆料分步辊涂于9μm的聚烯烃隔膜两侧，单侧涂层厚度为3μm，经过70℃烘箱烘烤过后收卷，即得锂离子电池隔 膜。
本实施例中，分散剂为脂肪族酰胺类；增稠剂为羟甲基纤维素钠类(CMC胶液)；粘结 剂为聚丙烯酸类；润湿剂为烷基硫酸盐类；消泡剂为聚醚型。
对比例1：一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按质量比将0.97％的分散剂，9.5％的PMMA粉体，在超纯水预混45min，转速为400rpm；加入7.76％的增稠剂继续搅拌70min，转速为425rpm；加入5.52％的粘结剂继续 搅拌90min，转速为650rpm；加入0.3％的润湿剂，0.05％的消泡剂搅拌40min，转速为700rpm；最后过滤除铁，即得涂覆浆料。
S2：采用微凹版辊涂布工艺，通过涂布机将所制得的涂覆浆料分步辊涂于9μm的聚烯烃隔膜两侧，单侧涂层厚度为3μm，经过70℃烘箱烘烤过后收卷即得所要制备的锂离 子电池用PMMA涂胶隔膜。
本实施例中，分散剂为脂肪族酰胺类；增稠剂为羟甲基纤维素钠类(CMC胶液)；粘结 剂为聚丙烯酸类；润湿剂为烷基硫酸盐类；消泡剂为聚醚型。
对比例2：一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
聚烯烃基膜两侧未涂覆浆料。
对比例3：一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：将2mL的硅烷偶联剂KH-550溶于250mL无水乙醇中，磁力搅拌30min，加入0.7gAl2O3粉体，继续超声处理1h后，将混合溶液置于60℃的真空干燥箱中，干燥24h， 即为亲水处理的Al2O3粉体；
S2：将2.23g的亲水处理后的Al2O3粉体和100mL的超纯水加入到500ml三口烧瓶中，磁力搅拌1h，然后进行超声分散1.5h，得到分散均匀的Al2O3分散液；将117.75g碳酸钾 加入到Al2O3分散液中，磁力搅拌下使其充分溶解；随后向三口烧瓶中通入二氧化碳/氮气 混合气体(二氧化碳：氮气为67.5:32.5(v:v))，持续通气4h后对混合液进行过滤、 收集沉淀物，并将沉淀物采用去离子水充分洗涤，最后将获得的沉淀物置于80℃的真空 干燥箱中干燥24h，控制真空干燥的真空度在0.08Mpa，真空干燥结束后即得所要制备的 核壳结构Al2O3@KHCO3；
S3：按质量比将0.97％的分散剂，9.5％的PVDF粉体，12％的核壳结构Al2O3@KHCO3，在 超纯水预混45min，转速为400rpm；加入7.76％的增稠剂继续搅拌70min，转速为425rpm；加入5.52％的粘结剂继续搅拌90min，转速为650rpm；加入0.3％的润湿剂，0.05％的消泡剂搅拌40min，转速为700rpm；最后过滤除铁，即得涂覆浆料；
S4：采用微凹版辊涂布工艺，通过涂布机将所制得的涂覆浆料分步辊涂于9μm的聚烯烃隔膜两侧，单侧涂层厚度为3μm，经过70℃烘箱烘烤过后收卷，即得锂离子电池隔 膜。
本实施例中，分散剂为脂肪族酰胺类；增稠剂为羟甲基纤维素钠类(CMC胶液)；粘结 剂为聚丙烯酸类；润湿剂为烷基硫酸盐类；消泡剂为聚醚型。
对比例4：一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：将2mL的硅烷偶联剂KH-550溶于250mL无水乙醇中，磁力搅拌30min，加入0.7gAl2O3粉体，继续超声处理1h后，将混合溶液置于60℃的真空干燥箱中，干燥24h， 即为亲水处理的Al2O3粉体；
S2：将2.23g的亲水处理后的Al2O3粉体和100mL的超纯水加入到500ml三口烧瓶中，磁力搅拌1h，然后进行超声分散1.5h，得到分散均匀的Al2O3分散液；将117.75g碳酸钾 加入到Al2O3分散液中，磁力搅拌下使其充分溶解；随后向三口烧瓶中通入二氧化碳/氮气 混合气体(二氧化碳：氮气为67.5:32.5(v:v))，持续通气4h后对混合液进行过滤、 收集沉淀物，并将沉淀物采用去离子水充分洗涤，最后将获得的沉淀物置于80℃的真空 干燥箱中干燥24h，控制真空干燥的真空度在0.08Mpa，真空干燥结束后即得所要制备的 核壳结构Al2O3@KHCO3；
S3：按质量比将0.97％的分散剂，12％的核壳结构Al2O3@KHCO3，在超纯水预混45min， 转速为400rpm；加入7.76％的增稠剂继续搅拌70min，转速为425rpm；加入5.52％的粘结 剂继续搅拌90min，转速为650rpm；加入0.3％的润湿剂，0.05％的消泡剂搅拌40min，转 速为700rpm；最后过滤除铁，即得涂覆浆料；
S4：采用微凹版辊涂布工艺，通过涂布机将所制得的涂覆浆料分步辊涂于9μm的聚烯烃隔膜两侧，单侧涂层厚度为3μm，经过70℃烘箱烘烤过后收卷，即得锂离子电池隔 膜。
本实施例中，分散剂为脂肪族酰胺类；增稠剂为羟甲基纤维素钠类(CMC胶液)；粘结 剂为聚丙烯酸类；润湿剂为烷基硫酸盐类；消泡剂为聚醚型。
对比例5：一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：将2mL的硅烷偶联剂KH-550溶于250mL无水乙醇中，磁力搅拌30min，加入0.7gAl2O3粉体，继续超声处理1h后，将混合溶液置于60℃的真空干燥箱中，干燥24h， 即为亲水处理的Al2O3粉体；
S2：将2.23g的亲水处理后的Al2O3粉体和100mL的超纯水加入到500ml三口烧瓶中，磁力搅拌1h，然后进行超声分散1.5h，得到分散均匀的Al2O3分散液；将117.75g碳酸钾 加入到Al2O3分散液中，磁力搅拌下使其充分溶解；随后向三口烧瓶中通入二氧化碳/氮气 混合气体(二氧化碳：氮气为67.5:32.5(v:v))，持续通气6h后对混合液进行过滤、 收集沉淀物，并将沉淀物采用去离子水充分洗涤，最后将获得的沉淀物置于80℃的真空 干燥箱中干燥24h，控制真空干燥的真空度在0.08Mpa，真空干燥结束后即得所要制备的 核壳结构Al2O3@KHCO3；
S3：按质量比将0.97％的分散剂，9.5％的PMMA粉体，12％的核壳结构Al2O3@KHCO3，在 超纯水预混45min，转速为400rpm；加入7.76％的增稠剂继续搅拌70min，转速为425rpm；加入5.52％的粘结剂继续搅拌90min，转速为650rpm；加入0.3％的润湿剂，0.05％的消泡剂搅拌40min，转速为700rpm；最后过滤除铁，即得涂覆浆料；
S4：采用微凹版辊涂布工艺，通过涂布机将所制得的涂覆浆料分步辊涂于9μm的聚烯烃隔膜两侧，单侧涂层厚度为3μm，经过70℃烘箱烘烤过后收卷，即得锂离子电池隔 膜。
本实施例中，分散剂为脂肪族酰胺类；增稠剂为羟甲基纤维素钠类(CMC胶液)；粘结 剂为聚丙烯酸类；润湿剂为烷基硫酸盐类；消泡剂为聚醚型。
表1实施例1-3、对比例1-5制备的复合隔膜阻燃特性检测结果
结论：
1.将实施例1-3、对比例1-2进行对比可知，PMMA包覆的Al2O3@KHCO3的修饰大幅提升 了隔膜的机械强度(针刺强度)；
2.将实施例1-3、对比例1-2进行对比可知，当浆料中核壳结构Al2O3@KHCO3的质量比 由12％逐步升高到22％时，对应复合隔膜的阳极-热压剥离性能越来越好，即对阳极极片的 粘结性越来越好，且均高于未添加核壳结构Al2O3@KHCO3的浆料对应的复合隔膜，同时均远 远高于未涂覆涂层的纯聚烯烃隔膜；
3.将实施例1-3、对比例1进行对比可知，当浆料中核壳结构Al2O3@KHCO3的质量比由 12％逐步升高到22％时，对应复合隔膜的涂层剥离强度越来越高，且均远远高于未添加核 壳结构Al2O3@KHCO3的浆料对应的复合隔膜；
4.将实施例1-3、对比例1-2进行对比可知，当浆料中核壳结构Al2O3@KHCO3的质量比 由12％逐步升高到22％时，对应复合隔膜的热收缩性能越来越好，且均优于未添加核壳结 构Al2O3@KHCO3的浆料对应的复合隔膜，同时均远远优于未涂覆涂层的纯聚烯烃隔膜，证实 了核壳结构Al2O3@KHCO3对提升耐热性能的有效性以及Al2O3、PMMA与具有阻燃性能的KHCO3三者可以协同作用，进一步提高了隔膜的热收缩性能。
5.将实施例1-3、对比例1-2进行对比可知，当浆料中核壳结构Al2O3@KHCO3的质量比 由12％逐步升高到17％时，对应复合隔膜的透气性能变差，当核壳结构Al2O3@KHCO3的质量 比进一步升高到22％时，对应复合隔膜的透气性能严重恶化，且均比未添加核壳结构Al2O3@KHCO3的浆料对应的复合隔膜和未涂覆涂层的纯聚烯烃隔膜差，因此，为了权衡复合隔膜的各方面性能，核壳结构Al2O3@KHCO3的添加量要适中，并不是越多越好。
6.将实施例1-3、对比例1-2进行对比可知，对于氧指数：PMMA包覆的Al2O3@KHCO3修饰的复合隔膜＞未添加核壳结构Al2O3@KHCO3的浆料对应的复合隔膜＞未涂覆涂层 的纯聚烯烃隔膜，这证实了核壳结构Al2O3@KHCO3可以有效地提升隔膜的阻燃性能。
7.将实施例1-3、对比例3进行对比可知，将PMMA粉体换成同等量的PVDF粉体，隔膜的剥离强度下降，表明PVDF粉体包覆在核壳结构Al2O3@KHCO3表面时，由于PVDF粉体本 身偏硬，包覆时需要加入其他助剂，导致涂层易脱落，掉粉。
8.将实施例1-3、对比例4进行对比可知，涂覆浆料中不加入PMMA粉体，导致隔膜剥离强度、氧指数、热收缩力均有所下降，表明PMMA粉体可以提高隔膜与极片之间的粘 结力，使涂层不易脱落，同时与核壳结构Al2O3@KHCO3联合使用，可以提高隔膜的阻燃性， 从而提高氧指数。
9、将实施例1-3、对比例5进行对比可知，对比例5提高了混合气体的通入时间， 导致隔膜的针刺强度以及热收缩力下降，表明混合气体通入时间过长，导致Al2O3粒子之 间发生聚集，影响分散性，从而导致机械强度以及热收缩力性下降，因此，要严格控制混 合气体的通入时间。
综上，本发明制备的PMMA包覆的Al2O3@KHCO3修饰的复合隔膜具有优异的阻燃性能、 极片粘结性能以及热收缩性能，同时具有较高的机械强度，在隔膜领域中具有良好的应用 前景。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或 者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任 何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵 盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些 要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以 对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡 在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将芯材溶于超纯水中，搅拌均匀，超声分散，加入碳酸钾，通入二氧化碳和氮气混合气体，持续通气4h后，过滤、收集沉淀物，用去离子水洗涤、干燥，即为碳酸氢钾复合材料；
S2：将分散剂、碳酸氢钾复合材料在超纯水中搅拌均匀，加入增稠剂、粘结剂，搅拌均匀，加入润湿剂、消泡剂，搅拌均匀，过滤除铁，即为涂覆浆料；
S3：采用微凹版辊涂布工艺，将涂覆浆料辊涂于聚烯烃隔膜两侧，经过烘烤过后收卷，即为锂离子电池隔膜；
所述涂覆浆料中还需加入PMMA粉体；
所述芯材为亲水处理的Al2O3。
2.根据权利要求1所述的一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述涂覆浆料各组分包括，以质量百分比计：分散剂0.5-1.7％、PMMA粉体0-16％、碳酸氢钾复合材料8-45％、增稠剂6-10％、粘结剂3-6％、润湿剂0.1-0.4％、消泡剂0.05-0.2％，其余为水。
3.根据权利要求1中所述的一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述亲水处理的Al2O3制备方法为：将硅烷偶联剂KH-550溶于无水乙醇中，反应0.5-1h后，加入Al2O3粉体，继续超声反应1-2h后，干燥。
4.根据权利要求1所述的一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述分散剂为脂肪族酰胺类；所述增稠剂为羟甲基纤维素钠类；所述粘结剂为聚丙烯酸类；所述润湿剂为烷基硫酸盐类；所述消泡剂为聚醚型。
5.根据权利要求1所述的一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中，二氧化碳和氮气的体积比为(60-68)：(30-35)。
6.根据权利要求1所述的一种高阻燃锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：分散剂在超纯水中的转速为100-400rpm，加入增稠剂的转速为200-500rpm，加入粘结剂的转速为250-650rpm，加入润湿剂和消泡剂的转速为400-800rpm。
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