一种芳纶涂覆的锂离子电池隔膜及其制备方法
专利汇可以提供一种芳纶涂覆的锂离子电池隔膜及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种芳纶涂覆的锂离子 电池 隔膜 及其制备方法，所述隔膜由 锂离子电池 基膜以及在基膜一侧或两侧的涂层组成,所述涂层由芳纶浆料经涂布、浸 水 、烘干后获得，所述芳纶浆料由芳纶 纤维 溶解液、乳化剂溶液和 聚合物 胶黏剂组成。本发明引入了亲水性的乳化剂替代无机颗粒造孔剂，提高了涂层均匀性和成孔均匀性，改善了芳纶浆料与水之间的界面亲水性，大大降低涂覆后所需的浸水时间,便于连续化大规模生产。，下面是一种芳纶涂覆的锂离子电池隔膜及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种芳纶涂覆的锂离子电池隔膜，由锂离子电池基膜以及在基膜一侧或两侧的涂层组成,所述涂层由芳纶浆料经涂布、浸水、烘干后获得，其特征在于，所述芳纶浆料的组成及质量份数为：
芳纶纤维 3-8份，
第一溶剂 59-80份，
第二溶剂 8-33.5份，
助溶剂 3-5份，
分散剂 0.1-0.2份，
乳化剂 0.5-2.5份，
胶黏剂 1-2份，
所述第一溶剂为NMP、DMSO、DMF或DMAC中的一种；
所述第二溶剂为乙酸乙酯、异丙醇、二氯甲烷或磷酸三乙酯中的一种或几种；所述乳化剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺中的一种或几种；所述胶黏剂为乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯共聚物。
2.根据权利要求1所述的芳纶涂覆的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述涂层厚度为
0.5-4μm。
3.根据权利要求2所述的芳纶涂覆的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述助溶剂为CaCl2、KOH、LiCl或吡啶中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的芳纶涂覆的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述芳纶纤维分子量为5000-100000。
5.根据权利要求4所述的芳纶涂覆的锂离子电池隔膜，其特征在于：所述分散剂为分子量10-100万的聚氧化乙烯超细粉末。
6.根据权利要求5 所述的芳纶涂覆的锂离子电池隔膜，其特征在于,所述锂离子电池基膜为厚度5-40μm、孔隙率为30-80%的聚乙烯膜、聚丙烯膜或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜、聚酰亚胺膜、聚偏氟乙烯膜、聚乙烯无纺布膜、聚丙烯无纺布膜或聚酰亚胺无纺布膜中的一种。
7.根据权利要求6 所述的复合锂离子电池隔膜，其特征在于,所述芳纶纤维为间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、间位芳纶浆粕或对位芳纶浆粕中的一种或多种。
8.一种制备如权利要求1-7所述的芳纶涂覆锂离子电池隔膜的方法，其特征在于，制备按以下步骤进行：
a.将第一溶剂和助溶剂搅拌溶解后，缓慢均匀地加入分散剂，边加入边搅拌，待分散剂完全溶解后加入芳纶纤维，在60-110℃加热、搅拌至完全溶解，制得芳纶纤维溶解液；
b. 按比例将第二溶剂、乳化剂混合，分散均匀，同配方量的聚合物胶黏剂一起加入芳纶纤维溶解液中，分散均匀制得芳纶浆料；
c. 将芳纶浆料涂覆在经电晕处理的锂电池基膜的单侧或双侧，浸入纯水凝固浴
3-15s,烘干即得成品。
一种芳纶涂覆的锂离子电池隔膜及其制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
所述芳纶浆料的组成及其质量份数为：
芳纶纤维 3-8份，
第一溶剂 59-80份，
第二溶剂 8-33.5份，
助溶剂 3-5份，
分散剂 0.1-0.2份，
乳化剂 0.5-2.5份，
胶黏剂 1-2份，
所述第一溶剂为NMP、DMSO、DMF或DMAC中的一种；
所述第二溶剂为乙酸乙酯、异丙醇、二氯甲烷或磷酸三乙酯中的一种或几种；所述乳化剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺中的一种或几种；所述胶黏剂为乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯共聚物。
b. 按比例将第二溶剂、乳化剂混合，分散均匀，同配方量的聚合物胶黏剂一起加入芳纶纤维溶解液中，分散均匀制得芳纶浆料；
c. 将芳纶浆料涂覆在经电晕处理的锂电池基膜的单侧或双侧，浸入纯水凝固浴
3-15s,烘干即得成品。
a.本发明制备的芳纶涂覆的锂离子电池隔膜，引入了亲水性的乳化剂替代无机颗粒造孔剂，首先避免了无机颗粒在有机溶剂中分散困难的问题，提高了涂层均匀性和成孔的均匀性，其次，改善了芳纶浆料与水之间的界面亲水性，将涂覆后所需的浸凝固浴的时间降低至3-15s，有利于连续稳定大规模生产。
附图说明
具体实施方式
第一溶剂 59-80份，
第二溶剂 8-33.5份，
助溶剂 3-5份，
分散剂 0.1-0.2份，
乳化剂 0.5-2.5份，
胶黏剂 1-2份，
所述第一溶剂为NMP、DMSO、DMF或DMAC中的一种；
所述第二溶剂为乙酸乙酯、异丙醇、二氯甲烷、磷酸三乙酯中的一种或几种；所述乳化剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或几种；所述胶黏剂为乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯共聚物。
b.取第二溶剂二氯甲烷0.8kg，加入聚乙烯醇粉末0.2kg分散40min后，同0.1kg的胶黏剂乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯加入到上述芳纶溶解液中，分散均匀制得芳纶浆料；
c.选取16μm厚度的电晕聚丙烯膜，孔隙率为42%，采用凹版涂布方式将芳纶浆料涂布于基膜的单侧，涂布速率为15m/min，浸水10s，使用三级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为50℃、60℃、55℃，干燥后得芳纶涂覆的锂离子电池隔膜。所述芳纶涂覆的锂离子电池隔膜厚度为20μm，涂层厚度为4μm。
b.取第二溶剂异丙醇2.55kg，加入聚丙烯酸钠粉末0.2kg分散30min后，同0.2kg的胶黏剂乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯加入到上述芳纶溶解液中，分散均匀制得芳纶浆料；
c.选取22μm厚度的电晕聚酰亚胺膜，孔隙率为44%，采用浸涂的方式将芳纶浆料涂布于基膜的两侧，涂布速率为5m/min，浸水15s，使用三级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为55℃、60℃、65℃，干燥后得芳纶涂覆的锂离子电池隔膜。所述芳纶涂覆的锂离子电池隔膜厚度为26μm，涂层厚度为每一侧2μm。
b.取第二溶剂乙酸乙酯2.03kg，加入聚丙烯酰胺粉末0.05kg分散30min后，同0.15kg的胶黏剂乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯加入到上述芳纶溶解液中，分散均匀制得芳纶浆料；
c.选取32μm厚度的电晕聚丙烯膜，孔隙率为60%，采用凹版涂布的方式将芳纶浆料涂布于基膜的单侧，涂布速率为15m/min，浸水10s，使用三级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为50℃、60℃、65℃，干燥后得芳纶涂覆的锂离子电池隔膜。所述芳纶涂覆的锂离子电池隔膜厚度为35μm，涂层厚度为3μm。
b.取第二溶剂二氯甲烷1.32kg，加入聚乙烯醇粉末0.25kg分散30min后，同0.15kg的胶黏剂乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯加入到上述芳纶溶解液中，分散均匀制得芳纶浆料；
c.选取5μm厚度的电晕聚乙烯膜，孔隙率为30%，采用狭缝式涂布方式将芳纶浆料涂布于基膜的两侧，涂布速率为15m/min，浸水10s，使用三级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为50℃、65℃、65℃，干燥后得芳纶涂覆的锂离子电池隔膜。所述芳纶涂覆的锂离子电池隔膜厚度为6μm，涂层厚度为各侧0.5μm。
b.取第二溶剂磷酸三乙酯2.05kg，加入聚乙烯醇粉末0.15kg分散30min后，同0.1kg的胶黏剂乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯加入到上述芳纶溶解液中，分散均匀制得芳纶浆料；
c.选取40μm厚度的聚丙烯无纺布基膜，孔隙率为80%，采用喷涂的方式将芳纶浆料涂布于基膜的两侧，涂布速率为15m/min，浸水10s，使用三级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为50℃、50℃、55℃，干燥后得芳纶涂覆的锂离子电池隔膜。所述芳纶涂覆的锂离子电池隔膜厚度为48μm，涂层厚度为各侧4μm。
10万左右的间位芳纶短切纤维0.3kg沸水浴加热并搅拌至完全溶解，制得芳纶浆料；
选取16μm厚度的电晕聚丙烯膜，孔隙率为42%，采用凹版涂布方式将芳纶浆料涂布于基膜的单侧，涂布速率为15m/min，浸水10s，使用三级烘箱进行烘干，各级烘箱温度分别为
50℃、60℃、55℃，干燥后得芳纶涂覆的锂离子电池隔膜。所述芳纶涂覆的锂离子电池隔膜厚度为20μm，涂层厚度4μm。
由表一数据可知，本发明的三个实施例所获得的三款隔膜的透气性、热收缩、拉伸强度性能均优于对比例。透气性好说明本发明制备的芳纶涂覆的锂离子电池隔膜成孔性好，拉伸强度和热收缩好证明涂层与基膜粘接强度高。
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