本發(fā)明屬于電池隔膜，具體來說涉及一種鋰電隔膜及其制備方法和應用。

背景技術：

1、鋰離子電池向著高能量密度，高功率密度，長壽命方向發(fā)展。作為重要組成部分的隔膜在向著更輕薄和功能化的方向發(fā)展。涂覆材料是隔膜的主要組成部分，承擔了吸收和儲存電解液，阻止熱收縮的功能。能夠發(fā)現(xiàn)，在相同厚度下使用超細陶瓷顆粒雖能夠使得涂層更加致密增加隔膜的耐熱性，但與常規(guī)陶瓷顆粒涂層(陶瓷顆粒間空隙較大)相比，由于超細陶瓷顆粒間間隙較小從而影響了隔膜的吸液保液率及離子電導率。

2、如何使隔膜在耐高溫的情況下依然保持較高的吸液保液率將成為值得我們去關注的一個方向。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋰電隔膜。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供制備上述鋰電隔膜的方法。

3、本發(fā)明的另一目的在于提供一種漿料。

4、本發(fā)明的另一目的在于提供上述漿料的制備方法。

5、本發(fā)明的目的是通過下述技術方案予以實現(xiàn)的。

6、一種鋰電隔膜，包括：基膜和基膜上的涂層，涂層中包括：γ相超細多孔氧化鋁，γ相超細多孔氧化鋁的粒徑為d10：0.220～0.260μm，d50：0.429～0.512μm，d90：0.678～0.873μm，γ相超細多孔氧化鋁的比表面積為18.25～20.07m2/g，γ相超細多孔氧化鋁的平均孔徑為11nm。

7、制備上述鋰電隔膜的方法，包括：將漿料涂覆在基膜上，烘干，在基膜上得到涂層，得到鋰電隔膜，所述漿料包括：水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑。

8、在上述技術方案中，膠黏劑為丙烯酸酯共聚物溶液。

9、在上述技術方案中，分散劑為聚丙烯酸銨鹽。

10、在上述技術方案中，涂層厚度為2～3μm。

11、在上述技術方案中，涂覆速度為20～40m/min。

12、在上述技術方案中，烘干的溫度為40～60℃，烘干的時間為1～2min。

13、一種漿料，包括：水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑，按質量份數計，水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑的比為(50～70)：(20～30)：(5～8)：(0.2～0.5)。

14、在上述技術方案中，按質量份數計，水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑的比優(yōu)選為(50～70)：(20～22)：(6～8)：(0.3～0.4)。

15、在上述技術方案中，漿料的粒徑為d50：0.420～0.500微米，d90：0.70～0.93微米。

16、上述漿料的制備方法，包括：將水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑混合至均勻，得到漿料，按質量份數計，水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑的比為(50～70)：(20～30)：(5～8)：(0.2～0.5)。

17、在上述技術方案中，漿料的制備方法包括以下步驟：

18、步驟1，將分散劑、水和γ相超細多孔氧化鋁混合至均勻，得到第一溶液；

19、在步驟1中，將分散劑、水和γ相超細多孔氧化鋁混合，以1400～2500r/min的自轉速度、40～60r/min的公轉速度攪拌15～20min至均勻，得到所述第一溶液。

20、步驟2，將第一溶液和膠黏劑混合至均勻，得到漿料。

21、在步驟2中，將第一溶液和膠黏劑混合，在真空環(huán)境下同時攪拌和超聲15～25min至均勻，真空環(huán)境的真空度為0.06～0.08kpa，攪拌的自轉轉速為1200～4000r/min，公轉轉速為30～50r/min，超聲的頻率為5～8khz。

22、γ相超細多孔氧化鋁在提高隔膜浸潤性、離子電導率和/或耐熱性中的應用。

23、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：

24、1.γ相超細多孔氧化鋁具有豐富的粉孔隙結構，減輕了隔膜重量，本發(fā)明的鋰電隔膜擁有耐高溫性的同時兼顧了高離子電導率和高潤濕性。高安全性的鋰離子電池隔膜是提高鋰電池安全性和循環(huán)穩(wěn)定性的重要途徑。

25、2.γ相超細多孔氧化鋁上豐富的孔隙結構，增加了涂層對電解液的吸收和儲存，隔膜較高的孔隙率能夠使得li+的穿梭路徑變短，提高了隔膜的吸液率、保液率和離子電導率，從而降低了鋰離子電池的內阻，提高了電池的功率密度。

26、3.與常規(guī)超細氧化鋁涂覆的隔膜相比，在涂布相同厚度的情況下，由于γ相超細多孔氧化鋁具有較多的孔洞，采用含有γ相超細多孔氧化鋁的漿料得到的涂層能夠比常規(guī)超細氧化鋁得到的涂層的重量減少約10％左右。

技術特征：

1.一種鋰電隔膜，包括：基膜和基膜上的涂層，涂層中包括：γ相超細多孔氧化鋁，γ相超細多孔氧化鋁的粒徑為d10：0.22～0.27μm，d50：0.40～0.52μm，d90：0.60～0.90μm，γ相超細多孔氧化鋁的比表面積為18～21m2/g。

2.制備權利要求1所述鋰電隔膜的方法，其特征在于，包括：將漿料涂覆在基膜上，烘干，在基膜上得到涂層，得到鋰電隔膜，所述漿料包括：水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，膠黏劑為丙烯酸酯共聚物溶液，分散劑為聚丙烯酸銨鹽。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，涂層厚度為2～3μm。

5.一種漿料，其特征在于，包括：水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑，按質量份數計，水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑的比為(50～70)：(20～30)：(5～8)：(0.2～0.5)。

6.根據權利要求5所述的漿料，其特征在于，漿料的粒徑為d50：0.420～0.500微米，d90：0.701～0.922微米。

7.如權利要求5所述漿料的制備方法，其特征在于，包括：將水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑混合至均勻，得到漿料，按質量份數計，水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑的比為(50～70)：(20～30)：(5～8)：(0.2～0.5)。

8.γ相超細多孔氧化鋁在提高隔膜離子電導率中的應用。

9.γ相超細多孔氧化鋁在提高隔膜耐熱性中的應用。

10.γ相超細多孔氧化鋁在提高隔膜吸液率和/或保液率中的應用。

技術總結
本發(fā)明公開了一種鋰電隔膜及其制備方法和應用，鋰電隔膜包括：基膜和基膜上的涂層，涂層中包括：γ相超細多孔氧化鋁。制備鋰電隔膜的方法包括：將漿料涂覆在基膜上，烘干，在基膜上得到涂層，得到鋰電隔膜，所述漿料包括：水、γ相超細多孔氧化鋁、膠黏劑和分散劑。γ相超細多孔氧化鋁具有豐富的粉孔隙結構，減輕了隔膜重量，本發(fā)明的鋰電隔膜擁有耐高溫性的同時兼顧了高離子電導率和高潤濕性。高安全性的鋰離子電池隔膜是提高鋰電池安全性和循環(huán)穩(wěn)定性的重要途徑。

技術研發(fā)人員：袁海朝,徐鋒,張靜杰,蘇碧海,邢鵬,田海龍,蘇歡歡,趙棟,崔喆,張寒冬
受保護的技術使用者：河北金力新能源科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6