[发明专利]一种高安全性自熄灭锂离子电池隔膜在审

专利信息
申请号: 201711435336.0 申请日: 2017-12-26
公开(公告)号: CN108206258A 公开(公告)日: 2018-06-26
发明(设计)人: 程跃;苏晓明;邓洪贵 申请(专利权)人: 上海恩捷新材料科技股份有限公司
主分类号: H01M2/14 分类号: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
代理公司: 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219 代理人: 严晨;许亦琳
地址: 201399 上*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 熄灭 锂离子电池隔膜 聚烯烃基材 高安全性 电池隔离膜 无机阻燃剂 锂离子电池 粘合剂 安全性能 意外事故 产业化 耐高温 增稠剂 重量份 涂覆 阻燃 制备 电池 燃烧 爆炸
【权利要求书】:

1.一种自熄灭锂离子电池隔膜,包括聚烯烃基材以及涂覆于所述聚烯烃基材上的自熄灭涂层,所述自熄灭涂层的原料按重量份计,包括如下组分:

无机阻燃剂 60-99份;

粘合剂 0.3-30份;

增稠剂 0.2-10份。

2.如权利要求1所述的自熄灭锂离子电池隔膜,其特征在于,所述无机阻燃剂的重量份为75-99份,优选为85-99份,所述无机阻燃剂选自经表面改性处理的氢氧化铝、氢氧化镁、勃姆石和氧化镁中的一种或多种的组合,比表面积为1~10m2/g。

3.如权利要求1所述的自熄灭锂离子电池隔膜,其特征在于,所述粘合剂的重量份为0.3-20份,优选为0.3-15份,所述粘合剂选自选自聚氨酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸类粘合剂、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液中的一种或多种的组合。

4.如权利要求1所述的自熄灭锂离子电池隔膜,其特征在于,所述增稠剂的重量份为0.2-8份,优选为0.2-5份,所述增稠剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种的组合。

5.如权利要求1所述的自熄灭锂离子电池隔膜,其特征在于,所述聚烯烃基材选自超高分子量聚乙烯、线性聚乙烯、支化聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯以及它们的共聚物中的一种或多种的组合。

6.如权利要求5所述的自熄灭锂离子电池隔膜,其特征在于,所述聚烯烃基材为聚合物微孔膜,所述聚合物微孔膜的孔隙度为30-46%,优选为35-45%,更优选为38-42%,进一步优选为39-40%,所述聚合物微孔膜的纵向拉伸强度为180-260MPa,优选为190-250MPa,更优选为200-240MPa,进一步优选为210-230MPa,所述聚合物微孔膜的横向拉伸强度为110-160MPa,优选为120-150MPa,更优选为130-140MPa,所述聚合物微孔膜的透气度为150-260sec/100ml,优选为180-250sec/100ml,更优选为190-230sec/100ml。

7.如权利要求5所述的自熄灭锂离子电池隔膜,其特征在于,所述聚烯烃基材为高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯的混合物,所述超高分子量聚乙烯的重均分子量≥200万,优选为300万至600万,更优选为400万至500万,所述高密度聚乙烯的重均分子量为50~150万,熔融指数为0.5-2g/10min,所述高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯的质量比为20/60-60/30,优选为30/50-70/50,所述聚烯烃基材的密度为0.92-0.97g/cm3,优选为0.94-0.96g/cm3,所述聚烯烃基材的厚度通常为1-50μm,优选为5-30μm,更优选为9-25μm。

8.如权利要求1所述的自熄灭锂离子电池隔膜,其特征在于,所述原料还包括适量的溶剂,所述溶剂优选为水

和/或,所述聚烯烃基材采用热致相分离方法制得,其制备方法包括:

(a)在130~230℃的温度条件下将聚合物组份溶于反应溶剂中形成均相液;

(b)降温冷却,使溶液产生液-固相分离或液-液相分离;

(c)萃取反应溶剂,干燥,即得具有孔结构状的聚合物微孔膜。

9.如权利要求1-8任一权利要求所述的所述自熄灭锂离子电池隔膜的制备方法,包括:将自熄灭涂层的原料分散于适量溶剂中,将所得浆料涂覆于所述聚烯烃基材,去除涂层中的水分,即得所述自熄灭锂离子电池隔膜。

10.如权利要求1-8任一权利要求所述的自熄灭涂层在制备自熄灭锂离子电池隔膜材料中的用途。

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