一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法技術

本發明專利技術提供一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，包括以下步驟：1)水性混合漿料制備：將去離子水和PMMA及其共聚物混合攪拌均勻，然后加入勃姆石粉末，在溫度為30℃?50℃的條件下混合攪拌均勻，再加入增稠劑混合均勻，經球磨0.5?2h后，得到水性混合漿料；2)涂布：將由步驟1)制得的水性混合漿料采用一定涂布方式涂布于基膜的一側或兩側，形成水性涂層，經在溫度為30℃?70℃的五級烘箱內烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜。本發明專利技術能降低因涂層厚度帶來的透氣損失，降低生產成本，提高鋰電池的電導率，提高鋰電池的倍率放電和循環性能，提高鋰電池使用的安全性。

Method for preparing mixed coating diaphragm of PMMA and copolymer thereof

The invention provides a preparation method of PMMA copolymer mixed coating membrane, which comprises the following steps: 1) water mixed slurry preparation: Deionized water and PMMA copolymer and mixed evenly, then add the boehmite powder at the temperature of 30 DEG 50 DEG C under the condition of mixing, then adding thickener mixed by ball milling 0.5 2H after water mixture; 2) coating: Step 1) by one or both sides of the water mixed slurry prepared by coating a certain coating in the basement membranes, forming an aqueous coating by at the temperature of 30 DEG C 70 grade five oven after drying, coating the mixture by PMMA and its copolymer membrane. The invention can reduce the air permeability loss due to the coating thickness, reduce the production cost, improve the conductivity of the lithium battery, increase the rate discharge and the cycle performance of the lithium battery, and improve the safety of the lithium battery.

【技術實現步驟摘要】
一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法
本專利技術涉及鋰電池隔膜制備
，特別涉及一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法。
技術介紹
隨著市場3C產品的高容量、高功率、高效率充放電性能需求，對鋰電池隔膜性能要求越來越高，在能夠保障安全的前提下，需要隔膜的厚度越來越薄，但隔膜厚度越薄機械強度越小，發生斷裂或刺穿的可能性越大，兩者其實是自相矛盾的，需要在兩者之間做一個權衡得到理想的產品。現有技術中，電池隔膜一般是在隔膜基體的表面涂覆一層陶瓷層，然后在陶瓷層的表面涂覆一層水性PVDF膠層。申請號為CN201410445356.6的專利技術專利公開了一種隔膜，該隔膜是由涂覆在基膜表面的陶瓷材料層和涂覆在陶瓷層外表面的PVDF聚合物粘結層組成，提高了隔膜的耐熱性能，但是相對于原膜涂覆隔膜的透氣損失較大，阻礙鋰離子的傳導，增大鋰電池的內阻；涂覆工序復雜，導致產品生產效率下降，而且厚度及重量增加，不利于產品的輕量化；PVDF結晶度在50％左右，不利于鋰電池中鋰離子的傳導。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術存在之缺失，提供一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，其能降低因涂層厚度帶來的透氣損失，降低生產成本，提高鋰電池的電導率，提高鋰電池的倍率放電和循環性能，提高鋰電池使用的安全性。為實現上述目的，本專利技術采用如下之技術方案：一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，包括以下步驟1)水性混合漿料制備：將去離子水和PMMA及其共聚物混合攪拌均勻，然后加入勃姆石粉末，在溫度為30℃-50℃的條件下混合攪拌均勻，再加入增稠劑混合均勻，經球磨0.5-2h后，得到水性混合漿料；其中，去離子水的質量比為20-60％，PMMA及其共聚物與勃姆石粉末的質量之比為10-80:100，增稠劑的質量比為0.01-5％；2)涂布：將由步驟1)制得的水性混合漿料采用一定涂布方式涂布于基膜的一側或兩側，形成水性涂層，經在溫度為30℃-70℃的五級烘箱內烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，基膜為PE膜、PP膜或PP與PE復合膜中的一種，基膜的厚度為3-16μm。作為一種優選方案，步驟1)中的勃姆石粉末的粒徑為1-20μm。作為一種優選方案，步驟1)中的PMMA及其共聚物為聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯-乙基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯中的一種；作為一種優選方案，所述PMMA及其共聚物的分子量為3000-1000000g/mol。作為一種優選方案，所述PMMA及其共聚物的粒徑為100-5000nm。作為一種優選方案，步驟1)中的增稠劑為CMC、海藻酸鈉、松油醇或聚乙烯醇中的一種。作為一種優選方案，步驟2)中水性混合漿料的涂布方式為網紋輥涂布、滾涂涂布或solt-die涂布中的一種。作為一種優選方案，步驟2)中的水性涂層的厚度為0.5-6μm。作為一種優選方案，所述水性涂層的面密度為0.2-10g/m2。本專利技術與現有技術相比，具有以下優點和優勢，具體而言，在基膜的表面涂覆由PMMA及其共聚物和勃姆石混合形成的水性涂料，形成水性涂層，由于該涂層只需一次涂覆，這樣既降低因涂層厚度帶來的透氣損失，又降低了生產成本；由于PMMA及其共聚物中的羰基增強了隔膜對電解液的親和力，相對于添加有PVDF及其共聚物的隔膜來說具有PMMA及其共聚物的隔膜的吸液率更大，從而提高鋰電池的電導率；含有PMMA及其共聚物的水性涂層相比于含有PVDF及其共聚物的涂層具有更強的粘結力，PMMA相較于PVDF分散性更好，更容易均勻分布于水性陶瓷層的表面，保證鋰電池隔膜長時間保持結構穩定，不易發生變形，提高鋰電池使用的安全性；PMMA及其共聚物為非晶型的無定型粉末，相較于結晶度較高的PVDF更有利于鋰離子傳導，從而提高鋰電池的倍率放電和循環性能；勃姆石具有較好的分散性、導熱性、阻燃性，這樣既能使隔膜能迅速導熱，，提高隔膜的熱穩定性，又能阻止鋰電池發生大范圍的燃燒和爆炸，提高鋰電池的安全性能；勃姆石硬度低、比重輕，能有效降低生產設備的磨損程度，也能提高水性混合漿料的穩定性，進一步提高鋰電池的安全性能。為更清楚地闡述本專利技術的結構特征、技術手段及其所達到的具體目的和功能，下面結合具體實施例來對本專利技術作進一步詳細說明：具體實施方式實施例1一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，包括以下步驟1)水性混合漿料制備：將140g去離子水和75g分子量為10000g/mol甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸混合攪拌均勻，然后加入450g勃姆石粉末，在溫度為30℃-50℃的條件下混合攪拌均勻，再加入35gCMC混合均勻，經球磨0.5h后，得到水性混合漿料；2)涂布：將由步驟1)制得的水性混合漿料采用網紋輥涂布方式涂布于厚度為30μm的PP膜的一側，形成水性涂層，經在溫度為30℃-70℃的五級烘箱內烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，水性涂層的厚度為0.5μm，水性涂層的面密度為0.2g/m2。實施例2一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，包括以下步驟1)水性混合漿料制備：將420g去離子水和120g分子量為50000g/mol甲基丙烯酸甲酯-乙基丙烯酸混合攪拌均勻，然后加入150g勃姆石粉末，在溫度為30℃-50℃的條件下混合攪拌均勻，再加入10g海藻酸鈉混合均勻，經球磨1h后，得到水性混合漿料；2)涂布：將由步驟1)制得的水性混合漿料采用滾涂涂布方式涂布于厚度為12μm的PP膜的一側，形成水性涂層，經在溫度為30℃-70℃的五級烘箱內烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，水性涂層的厚度為4μm，水性涂層的面密度為6.0g/m2。實施例3一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，包括以下步驟1)水性混合漿料制備：將500g去離子水和50g分子量為80000g/mol甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯混合攪拌均勻，然后加入100g勃姆石粉末，在溫度為30℃-50℃的條件下混合攪拌均勻，再加入6g聚乙烯醇混合均勻，經球磨1h后，得到水性混合漿料；2)涂布：將由步驟1)制得的水性混合漿料采用solt-die涂布方式涂布于厚度為12μm的PP膜的一側，形成水性涂層，經在溫度為30℃-70℃的五級烘箱內烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，水性涂層的厚度為4μm，水性涂層的面密度為7.2g/m2。實施例4一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，包括以下步驟1)水性混合漿料制備：將360g去離子水和30g分子量為80000g/mol甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯混合攪拌均勻，然后加入300g勃姆石粉末，在溫度為30℃-50℃的條件下混合攪拌均勻，再加入10g聚乙烯醇混合均勻，經球磨2h后，得到水性混合漿料；2)涂布：將由步驟1)制得的水性混合漿料采用滾涂涂布方式涂布于厚度為3μm的PP膜的一側，形成水性涂層，經在溫度為30℃-70℃的五級烘箱內烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，水性涂層的厚度為6μm，水性涂層的面密度為10.0g/m2。實施例5一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，包括以下步驟1)水性混合漿料制備：將396.93g去離子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟1)水性混合漿料制備：將去離子水和PMMA及其共聚物混合攪拌均勻，然后加入勃姆石粉末，在溫度為30℃?50℃的條件下混合攪拌均勻，再加入增稠劑混合均勻，經球磨0.5?2h后，得到水性混合漿料；其中，去離子水的質量比為20?60％，PMMA及其共聚物與勃姆石粉末的質量之比為10?80:100，增稠劑的質量比為0.01?5％；2)涂布：將由步驟1)制得的水性混合漿料采用一定涂布方式涂布于基膜的一側或兩側，形成水性涂層，經在溫度為30℃?70℃的五級烘箱內烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，基膜為PE膜、PP膜或PP與PE復合膜中的一種，基膜的厚度為3?16μm。

【技術特征摘要】
2016.08.29 CN 20162097429041.一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟1)水性混合漿料制備：將去離子水和PMMA及其共聚物混合攪拌均勻，然后加入勃姆石粉末，在溫度為30℃-50℃的條件下混合攪拌均勻，再加入增稠劑混合均勻，經球磨0.5-2h后，得到水性混合漿料；其中，去離子水的質量比為20-60％，PMMA及其共聚物與勃姆石粉末的質量之比為10-80:100，增稠劑的質量比為0.01-5％；2)涂布：將由步驟1)制得的水性混合漿料采用一定涂布方式涂布于基膜的一側或兩側，形成水性涂層，經在溫度為30℃-70℃的五級烘箱內烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，基膜為PE膜、PP膜或PP與PE復合膜中的一種，基膜的厚度為3-16μm。2.根據權利要求1所述的一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，其特征在于：步驟1)中的勃姆石粉末的粒徑為1-20μm。3.根據權利要求1所述的一種PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制備方法，其特征在于：步驟1)中的PMMA及其共聚物...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊浩田，王曉明，韋程，李景樹，
申請(專利權)人：東莞市卓高電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44