【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電池，具體為一種多孔聚合物復合隔膜及其制備方法。
技術介紹
1、隔膜是鋰離子電池中的關鍵材料之一，作為其中的惰性材料主要起到阻電子、通離子的作用，其性能與電池的安全性及電化學性能密不可分。隔膜的性能決定了電池的內阻與電池界面結構，性能優異的隔膜對電池的綜合性能具有深遠的影響。
2、目前應用較廣泛的商業化隔膜為聚烯烴微孔膜，但其存在一些弊端。其一是由于聚烯烴玻璃化溫度及熔點較低，所制備的隔膜熱穩定性差，主要表現為在溫度升高時隔膜收縮率大甚至熔融，極易導致電池短路，影響電池安全性；其二為聚烯烴一般是非極性聚合物，其制備隔膜的電解液浸潤性較差，對電池的電化學性能有一定影響。隨新能源汽車與3c消費電池的不斷發展，產品端對電池性能有了更高的要求。為彌補聚烯烴隔膜缺點，隔膜行業出現了以涂覆聚烯烴隔膜為主流的產品，涂覆層以改善隔膜熱穩定性與提升電池倍率性能為出發點，將耐熱性較好的陶瓷涂層或極片粘結性較好的聚偏氟乙烯、聚甲基丙酸甲酯等聚合物涂層涂覆于聚烯烴隔膜上，存在一定改善效果。
3、陶瓷涂層的存在一方面降低了隔膜的熱收縮率；但由于陶瓷粒子本身密度大，對于隔膜面密度與電池內阻無疑是起負面影響。同時陶瓷材料本身硬度大，形成的涂層依靠粘結劑附著在聚烯烴隔膜表面，并未起到阻止隔膜破裂熔化的效果，即對于隔膜破膜溫度并無改善。
4、因此，為了解決上述問題，本專利技術得到了一種多孔聚合物復合隔膜及其制備方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種多
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，包括以下步驟：
4、步驟1：將聚醚砜與溶劑混合，充分溶解形成均相溶液，得到料液a；將輔助劑與溶劑混合，攪拌均勻后，加入無機填料，繼續攪拌，使其分散均勻，得到料液b；
5、步驟2：將料液a和料液b混合，充分攪拌形成漿料；
6、步驟3：將漿料采用凹版涂布方法均勻涂覆在基膜上，得到濕涂層隔膜；
7、步驟4：將濕涂層隔膜浸泡至凝固浴中，之后浸水洗滌，烘干，得到多孔聚合物復合隔膜，其中涂層厚度為2-6μm，孔隙率為25-75%。
8、較為優化地：所述聚醚砜的重均分子量為35000g/mol-85000g/mol。
9、較為優化地：所述漿料包括以下組分：按重量份數計，8-15份聚醚砜、100份溶劑、0.5-5份輔助劑、0.5-7份無機填料。
10、較為優化地：所述溶劑包括n-甲基-2-吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的一種或多種。
11、較為優化地：所述輔助劑包括聚乙烯吡咯烷酮、硅烷偶聯劑、脂肪酸中的一種或多種。
12、較為優化地：所述無機填料包括氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂、氧化硅、勃姆石中的一種或多種，其平均粒徑在20-750nm。
13、較為優化地：所述凝固浴的溫度為20-50℃，其主要成分包括n-甲基吡咯烷酮與水，其中n-甲基吡咯烷酮在凝固浴中的質量分數為25-65wt%；
14、較為優化地：所述烘干的具體工藝是分別通過50℃、55℃、60℃的烘箱烘干水分。
15、與現有技術相比，本專利技術的有益效果如下：
16、本專利技術提供一種以耐熱聚合物為涂覆主體的多孔復合隔膜及其制備方法，采用聚醚砜為主要材料在聚烯烴基膜表面附著聚合物涂層以制備復合膜，利用聚醚砜的高強度、高耐熱性與良好的電解液浸潤性以達到提升隔膜尺寸穩定性與促進鋰離子傳輸的作用。同時相較于其它耐熱聚合物如聚酰亞胺、芳綸等聚合物涂覆原料，聚醚砜具備配方簡單、操作便捷與成本低等優勢。具體如下：
17、（1）聚醚砜玻璃化轉變溫度在220℃-235℃，熱變形溫度約為205℃，在高溫下具有優異的抗蠕變性能與尺寸穩定性。基于聚醚砜本身良好的耐熱性，所述多孔聚合物復合隔膜相對聚烯烴基膜具備隔膜熱收縮率方面的改善。與此同時，聚醚砜密度小，成膜后堆積密度低，對比同達到耐熱效果的陶瓷涂覆隔膜，能夠起到增大電池能量密度的效果；
18、（2）與傳統陶瓷膜相比，所述多孔聚合物復合隔膜形成的涂層以多孔聚醚砜膜為主體結構，此主體結構通過機械互鎖結構與基膜緊密結合，當溫度達到基膜熔點并未達到聚醚砜玻璃化溫度時，涂層內聚合物發生次級轉變并未發生鏈段運動，隔膜可以依賴涂層的高溫穩定性與一定韌性保持膜完整性，提升其破膜溫度；
19、（3）所述多孔聚合物復合隔膜具備親電解液官能團，同時其鏈段呈無定形結構與其形成的多孔結構能夠增強隔膜的電解液浸潤性，其吸液率、電解液接觸角與離子電導率相較于聚烯烴基膜與傳統陶瓷膜有明顯的優勢。
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1.一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述聚醚砜的重均分子量為35000g/mol-85000g/mol。
3.根據權利要求1所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述漿料包括以下組分：按重量份數計，8-15份聚醚砜、100份溶劑、0.5-5份輔助劑、0.5-7份無機填料。
4.根據權利要求3所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述溶劑包括N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一種或多種。
5.根據權利要求3所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述輔助劑包括聚乙烯吡咯烷酮、硅烷偶聯劑、脂肪酸中的一種或多種。
6.根據權利要求3所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述無機填料包括氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂、氧化硅、勃姆石中的一種或多種，其平均粒徑在20-750nm。
7.根據權利要求1所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其
8.根據權利要求7所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述凝固浴的溫度為20-50℃。
9.根據權利要求1所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述烘干的具體工藝是分別通過50℃、55℃、60℃的烘箱烘干水分。
...【技術特征摘要】
1.一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述聚醚砜的重均分子量為35000g/mol-85000g/mol。
3.根據權利要求1所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述漿料包括以下組分：按重量份數計，8-15份聚醚砜、100份溶劑、0.5-5份輔助劑、0.5-7份無機填料。
4.根據權利要求3所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述溶劑包括n-甲基-2-吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的一種或多種。
5.根據權利要求3所述的一種多孔聚合物復合隔膜的制備方法，其特征在于：所述輔助劑包括聚...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊夢寒，李大哲，史新昆，孟憲偉，
申請(專利權)人：江蘇厚生新能源科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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