[发明专利]锂电池隔膜用氧化铝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂电池隔膜用氧化铝及其制备方法，氧化铝的制备方法包括如下步骤：将原料α‑氧化铝与水打浆，加入一定量的酸后，经研磨、过筛、分级、干燥、破碎，获得D50粒径为0.8‑1.2μm；且满足：D10≥0.3μm；D90≤3μm 0；D99≤8μm的氧化铝。本发明的氧化铝具有中位径粒适中，粒度分布范围窄的特点，满足锂电池隔膜涂覆制备陶瓷隔膜的要求；本发明的氧化铝具有纯度低，具有成本优势。

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，具体涉及一种氧化铝及其制备方法，更确切地说，是一种适用于锂电池隔膜涂布用氧化铝及其制备方法。

背景技术

近年来由于能源消耗及环境污染问题的出现，大容量锂离子电池已作为主要动力电源而广泛应用在纯电池及混合动力汽车上，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。

根据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》，纯电动和插电式混合动力车，2030年新能源汽车保有量大于8000万辆，当年新能源汽车销售量站汽车总销售量的40％-50％。随着新能源汽车销量增长，车用电池作为核心零部件也得到快速增长。

锂电池电池隔膜与电解液、正极材料、负极材料一起，是构成锂离子电池的重要组成部分。

当前使用的电池隔膜多为聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)微孔膜，高温下隔膜的热收缩引起正负极片接触，带来局部迅速放热，以至于巨大的安全隐患。同时聚烯烃类隔膜对极性电解液的浸润性较差、离子电导率、耐穿刺性能较差，这些缺陷已成为锂电池高性能化过程中亟待克服的困难。

锂电池隔膜经过陶瓷涂覆后，首先是提高了隔膜的热稳定性，在高温180℃形体保持仍然良好，可避免隔膜收缩造成内部短路，使电池安全性显著提升；其次是提高了隔膜对电解液的浸润性，有利于电池内阻降低、放电功率提升；再有就是阻止或降低隔膜氧化，有利于配合高电压正极的操作以及延长电池循环寿命。氧化铝陶瓷粉作为一种无机物，具有很高的热稳定性及化学惰性，是电池隔膜陶瓷涂层的很好选择。经过特殊工艺处理，和基体粘接紧密。显著提高锂离子电池的耐高温性能和安全性。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池。

当前的目标主要集中于提升隔膜的安全性及离子电导率。安全性的提升，主要依赖于热稳定性的提高，而离子电导率的提高，则依赖于隔膜对电解液润湿性能的提升，可通过表面改性、涂覆、开发新材料体系、采用新加工工艺等方式实现。

目前锂电池隔膜行业使用的氧化铝为高纯超细，其中氧化铝的纯度要求99.99％以上，高纯氧化铝具有成本高，制备工艺复杂等特点。无论是水热法、醇铝盐水解反应等均具有工艺复杂，成本高的特点。虽然近年来高纯度氧化铝粉体在微量杂质元素的控制方面实现了突破，但还存在粉体批次稳定性相对较差和粉体粒度分布宽及团聚等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池隔膜用氧化铝的制备方法，克服现有技术存在的上述缺陷。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供锂电池隔膜用氧化铝，其中，氧化铝含量为99％-99.9％；氧化铝粒径及分布：D₅₀粒径为0.8-1.2μm；且满足：D₁₀≥0.3μm；D₉₀≤3μm0；D₉₉≤8μm。

优选地，所述氧化铝中，α-氧化铝晶型的重量百分比占90％以上。且氧化铝与水按照质量比1:9打浆后测试pH值为7-10。

本发明第二方面提供一种锂电池隔膜用氧化铝的制备方法，包括如下步骤：

(1)打浆研磨：将原料氧化铝与水打浆，加入一定量的酸，然后研磨至D₅₀粒径为0.8-1.4μm，且氧化铝粒径满足D₁₀≥0.3μm；D₉₀≤5μm；D₉₉≤10μm；