低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜及其加工工艺的制作方法

1.本发明涉及电池隔膜加工技术领域，具体涉及低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜及其加工工艺。


背景技术：

2.锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，目前的锂离子电池的结构主要包括正极片、负极片，相邻的正极片以及负极片之间通过隔膜间隔分离。隔膜作为目前锂离子电池的重要组成部分，是一种具有纳米级微孔结构的高分子功能材料，其主要作用是将电池正负极隔开、吸收电解液、只允许锂离子通过、不允许电子通过。近年来直接以陶瓷颗粒为主要材料的陶瓷隔离层，取代已知聚烯烃的隔离层得到了诸多关注。
3.现有技术中的陶瓷隔离层通常由无机材料制备成的厚度极薄的轻薄陶瓷，虽然轻薄陶瓷上的具有丰富的孔隙，但是无机陶瓷材料与有机电解液的亲和性较差，电解质液体无法被大量的吸附在轻薄陶瓷上，轻薄陶瓷对电解液的吸液率低，并且无机轻薄陶瓷的导电性能差，离子传输效率低，导致了隔膜的离子电导率低，轻薄陶瓷的电化学性能与吸电解液性能有待进一步提高。
4.针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜及其加工工艺，用于解决现有技术中无机陶瓷材料的导电性能差和轻薄陶瓷与有机电解液的亲和性较差，轻薄陶瓷对电解液的吸液率低，轻薄陶瓷的电化学性能与吸电解液性能有待进一步提高的技术问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜，由乳液二、羟乙基纤维素、粘接剂、陶瓷粉末、分散剂按重量比10:2:1:2:0.1分散均匀得到涂覆浆料后，将轻薄陶瓷浸渍在涂覆浆料上进行干燥后得到；
8.所述乳液二由甲基丙烯酸乙酯、1,1-二氟乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酰胺、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯在乳化溶液环境中混合均匀后，经引发剂作用，通过自由基聚合反应，生成的聚烯烃反应液再与改性三氧化铝进行反应后，制备得到。
9.进一步的，所述改性三氧化铝由纳米三氧化铝经超声分散后与kh-570反应，在三氧化铝粒子表面形成kh-570修饰后，形成改性三氧化铝，所述陶瓷粉末由纳米氮化硅和膨润土按重量比3:1组成。
10.低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，包括以下步骤：
11.s1、将乳化溶液、改性三氧化铝和引发剂加入到三口烧瓶中，三口烧瓶温度升高至75-85℃，搅拌10-20min，得到乳液一；
12.s2、将乳化溶液、甲基丙烯酸乙酯、1,1-二氟乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酰胺、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯和引发剂加入到三口烧瓶中，快速搅拌，三口烧瓶温度升高至75-85℃，反应2-3h，在高速搅拌状态下，将反应体系滴加到装有乳液一的三口烧瓶中，滴加完毕，保温反应1-2h，后处理得到乳液二；
13.s3、将乳液二、羟乙基纤维素、粘接剂、陶瓷粉末、分散剂加入到球磨机中，球磨3-5h，得到涂覆浆料；
14.s4、将轻薄陶瓷浸入到涂覆浆料中，保持完全浸没状态5-8s，将其从涂覆浆料中取出，转移至50-60℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，在轻薄陶瓷的外部形成厚度为10
±
2μm的聚烯烃膜，得到涂覆有聚烯烃涂岑的轻薄陶瓷隔膜。
15.进一步的，所述乳化溶液的制备操作包括：将十二烷基硫酸钠、op-10和去离子水按重量比1:0.4:50加入到烧杯中，搅拌至体系完全溶解，过500目滤布，滤除大粒径杂物，得到乳化溶液。
16.进一步的，所述改性三氧化铝的制备操作包括：将纳米三氧化铝、乙醇和纯化水加入到三口烧瓶中，超声分散40-50min，将三口烧瓶转移到带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至50-60℃，向三口烧瓶中滴加kh-570，滴加完毕，保温反应2-3h，后处理得到改性三氧化铝，其中，所述纳米三氧化铝、乙醇、纯化水和kh-570的重量比为3:10:1:2。
17.进一步的，步骤s1中乳化溶液、改性三氧化铝、引发剂的重量比为4:1:0.01。
18.进一步的，步骤s2中甲基丙烯酸乙酯、1,1-二氟乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酰胺、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯的摩尔比为2:1:2:1.5:1，所述乳化溶液的用量为甲基丙烯酸乙酯重量的8倍，所述引发剂的用量为乳化溶液重量的0.01倍，引发剂为过硫酸铵，乳液一的重量为甲基丙烯酸乙酯重量的3.8倍，所述后处理操作包括：反应完成，三口烧瓶温度降低至室温，向三口烧瓶中加入氨水，调节体系ph＝9-10，搅拌20-30min，得到乳液二。
19.进一步的，所述粘接剂的制备方法包括：将二氨基二苯砜、甲苯、n-甲基吡咯烷酮加入到氮气保护的三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中加入3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐，搅拌至体系澄清，三口烧瓶温度升高至160-170℃，反应4-6h，后处理得到粘接剂。
20.进一步的，所述二氨基二苯砜与3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐的摩尔比为1:1，所述甲苯用量为二氨基苯砜重量的2倍，所述n-甲基吡咯烷酮的重量为甲苯重量的2倍，所述后处理操作包括：反应完成，减压蒸除甲苯，三口烧瓶温度降低至80-90℃，快速搅拌状态下，向体系中缓慢加入80-90℃纯化水，然后自然降温至室温，有大量的固体析出，抽滤，滤饼用纯化水洗涤后转移到温度为70-80℃的干燥箱中真空干燥至恒重，粉碎，得到粘接剂。
21.进一步的，步骤s3中乳液二、羟乙基纤维素、粘接剂、陶瓷粉末、分散剂的重量比为10:2:1:2:0.1，所述陶瓷粉末由纳米氮化硅和膨润土按重量比3:1组成，所述分散剂为硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙中的一种或多种。
22.本发明具备下述有益效果：
23.1、本发明的低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜在制备过程中，通过纳米三氧化铝与kh-570反应，在纳米三氧化铝粒子的外表面上修饰接枝有kh-570的改性三氧化铝，甲基丙烯酸乙酯、1,1-二氟乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酰胺、乙酰乙酸甲基丙烯酸
乙二醇酯在乳化溶液环境中，经引发剂作用，通过自由基聚合物反应生成聚烯烃后与改性三氧化铝反应，将三氧化铝包覆，形成聚烯烃为壳、改性三氧化铝为核的核壳结构，经过滤布过滤，将团聚生成的大粒径物质进行分离过滤，能够有效地提高乳液二中的聚烯烃包覆的改性三氧化铝的粒径均匀度，在后处理过程中，通过氨水调节反应体系ph至碱性，在碱性环境中，乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯与氨水反应生成烯氨，在烘干过程中，伴随着氨溢出，重新生成乙酰乙酸甲基，乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯上存在一个亚甲基，上面的氢由于双羰基的共轭作用，具有极强的还原性，很容易被氧化离域，形成一个类似自由基的结构，这个结构可与其同分异构体烯醇上的双键进行加成反应或自身聚合，完成交联，并且乳化液中的分子为纳米结构，分子间通过自聚合交联在一起，从而在聚烯烃隔膜上形成大量的孔隙，提高了隔膜的电化学性能与吸液性能。
24.2、本发明的低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜在制备过程中，通过掺杂由纳米氮化硅和膨润土组成的陶瓷粉末与分散剂相互配合，能够有效地提高涂覆浆料的浓度，使得涂覆浆料成类似于稀糊状，避免涂覆浆料中的组成成分成家，导致各组分分散不均匀，陶瓷粉末的加入还进一步的提高了隔膜表面的孔隙率，提高了隔膜的吸液性能；二氨基二苯砜与3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐在高温作用下发生缩聚反应，制备的粘接剂通过行星式球磨机分散混合，能够有效地与涂覆浆料的各组分分散在一起，有效的提高了聚烯烃隔膜的粘接强度。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明实施例1中涂覆聚烯烃隔膜的轻薄陶瓷表面在不同倍率下的电镜图片；
27.图2为本发明实施例1中涂覆聚烯烃隔膜的轻薄陶瓷的截面电镜图片。
具体实施方式
28.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例1
30.本实施例提供一种低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，包括以下步骤：
31.s1、配置乳化溶液
32.按重量称取：十二烷基硫酸钠5g、op-102g和去离子水250g加入到烧杯中，搅拌至体系完全溶解，过500目滤布，滤除大粒径杂物，得到乳化溶液。
33.s2、制备改性三氧化铝
34.按重量称取：粒径为20
±
2nm的纳米三氧化铝12g、乙醇40g和纯化水4g加入到三口烧瓶中，超声分散40min，将三口烧瓶转移到带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至50℃，向三口烧瓶中滴加kh-5708g，滴加完毕，保温反应2h，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤后转移到温度为65℃的干燥箱中真空干燥至恒重，得到改性三氧化铝。
35.s3、制备乳液二
36.按重量称取：乳化溶液182.4g、甲基丙烯酸乙酯22.8g、1,1-二氟乙烯6g、丙烯酸-2-乙基己酯36.9g、甲基丙烯酰胺12.8g、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯21.4g和过硫酸铵1.82g加入到三口烧瓶中，快速搅拌，三口烧瓶温度升高至75℃，反应2h；
37.按重量称取：乳化溶液80g、改性三氧化铝8g和过硫酸铵0.08g加入到三口烧瓶中，三口烧瓶温度升高至75℃，搅拌10min，得到乳液一；
38.在高速搅拌状态下，将反应体系滴加到装有乳液一的三口烧瓶中，滴加完毕，保温反应1h，三口烧瓶温度降低至室温，向三口烧瓶中加入氨水，调节体系ph＝9，搅拌20min，得到乳液二。
39.s4、制备粘接剂
40.按重量称取：二氨基二苯砜24.8g、甲苯49.6g、n-甲基吡咯烷酮99.2g加入到氮气保护的三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中加入3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐32.2g，搅拌至体系澄清，三口烧瓶温度升高至160℃，反应4h，反应过程通过分水器分去反应的副产物水，反应完成，减压蒸除甲苯，三口烧瓶温度降低至80℃，快速搅拌状态下，向体系中缓慢加入80℃纯化水，然后自然降温至室温，有大量的固体析出，抽滤，滤饼用纯化水洗涤后转移到温度为70℃的干燥箱中真空干燥至恒重，粉碎，得到粘接剂。
41.s5、制备涂覆浆料
42.按重量称取：乳液二100g、羟乙基纤维素20g、粘接剂10g、纳米氮化硅15g、膨润土5g、硬脂酸锌1g加入到球磨机中，行星式球磨机以480r/min的速率进行球磨3h，得到涂覆浆料。
43.s6、涂覆成型
44.将轻薄陶瓷浸入到涂覆浆料中，保持完全浸没状态5-8s，将其从涂覆浆料中取出，转移至50℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，在轻薄陶瓷的外部形成厚度为10
±
2μm的聚烯烃膜，得到涂覆有聚烯烃涂岑的轻薄陶瓷隔膜。
45.实施例2
46.本实施例提供一种低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，包括以下步骤：
47.s1、配置乳化溶液
48.按重量称取：十二烷基硫酸钠5g、op-102g和去离子水250g加入到烧杯中，搅拌至体系完全溶解，过500目滤布，滤除大粒径杂物，得到乳化溶液。
49.s2、制备改性三氧化铝
50.按重量称取：粒径为20
±
2nm的纳米三氧化铝12g、乙醇40g和纯化水4g加入到三口烧瓶中，超声分散45min，将三口烧瓶转移到带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至55℃，向三口烧瓶中滴加kh-5708g，滴加完毕，保温反应2.5h，三口烧瓶温度降低至
室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤后转移到温度为70℃的干燥箱中真空干燥至恒重，得到改性三氧化铝。
51.s3、制备乳液二
52.按重量称取：乳化溶液182.4g、甲基丙烯酸乙酯22.8g、1,1-二氟乙烯6g、丙烯酸-2-乙基己酯36.9g、甲基丙烯酰胺12.8g、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯21.4g和过硫酸铵1.82g加入到三口烧瓶中，快速搅拌，三口烧瓶温度升高至80℃，反应2.5h；
53.按重量称取：乳化溶液80g、改性三氧化铝8g和过硫酸铵0.08g加入到三口烧瓶中，三口烧瓶温度升高至75℃，搅拌10min，得到乳液一；
54.在高速搅拌状态下，将反应体系滴加到装有乳液一的三口烧瓶中，滴加完毕，保温反应1.5h，三口烧瓶温度降低至室温，向三口烧瓶中加入氨水，调节体系ph＝9.5，搅拌25min，得到乳液二。
55.s4、制备粘接剂
56.按重量称取：二氨基二苯砜24.8g、甲苯49.6g、n-甲基吡咯烷酮99.2g加入到氮气保护的三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中加入3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐32.2g，搅拌至体系澄清，三口烧瓶温度升高至165℃，反应5h，反应过程通过分水器分去反应的副产物水，反应完成，减压蒸除甲苯，三口烧瓶温度降低至85℃，快速搅拌状态下，向体系中缓慢加入85℃纯化水，然后自然降温至室温，有大量的固体析出，抽滤，滤饼用纯化水洗涤后转移到温度为75℃的干燥箱中真空干燥至恒重，粉碎，得到粘接剂。
57.s5、制备涂覆浆料
58.按重量称取：乳液二100g、羟乙基纤维素20g、粘接剂10g、纳米氮化硅15g、膨润土5g、硬脂酸钠1g加入到球磨机中，行星式球磨机以480r/min的速率进行球磨4h，得到涂覆浆料。
59.s6、涂覆成型
60.将轻薄陶瓷浸入到涂覆浆料中，保持完全浸没状态5-8s，将其从涂覆浆料中取出，转移至55℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，在轻薄陶瓷的外部形成厚度为10
±
2μm的聚烯烃膜，得到涂覆有聚烯烃涂岑的轻薄陶瓷隔膜。
61.实施例3
62.本实施例提供一种低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，包括以下步骤：
63.s1、配置乳化溶液
64.按重量称取：十二烷基硫酸钠5g、op-102g和去离子水250g加入到烧杯中，搅拌至体系完全溶解，过500目滤布，滤除大粒径杂物，得到乳化溶液。
65.s2、制备改性三氧化铝
66.按重量称取：粒径为20
±
2nm的纳米三氧化铝12g、乙醇40g和纯化水4g加入到三口烧瓶中，超声分散50min，将三口烧瓶转移到带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至60℃，向三口烧瓶中滴加kh-5708g，滴加完毕，保温反应3h，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤后转移到温度为75℃的干燥箱中真空干燥至恒重，得到改性三氧化铝。
67.s3、制备乳液二
68.按重量称取：乳化溶液182.4g、甲基丙烯酸乙酯22.8g、1,1-二氟乙烯6g、丙烯酸-2-乙基己酯36.9g、甲基丙烯酰胺12.8g、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯21.4g和过硫酸铵1.82g加入到三口烧瓶中，快速搅拌，三口烧瓶温度升高至85℃，反应3h；
69.按重量称取：乳化溶液80g、改性三氧化铝8g和过硫酸铵0.08g加入到三口烧瓶中，三口烧瓶温度升高至75℃，搅拌10min，得到乳液一；
70.在高速搅拌状态下，将反应体系滴加到装有乳液一的三口烧瓶中，滴加完毕，保温反应2h，三口烧瓶温度降低至室温，向三口烧瓶中加入氨水，调节体系ph＝10，搅拌30min，得到乳液二。
71.s4、制备粘接剂
72.按重量称取：二氨基二苯砜24.8g、甲苯49.6g、n-甲基吡咯烷酮99.2g加入到氮气保护的三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中加入3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐32.2g，搅拌至体系澄清，三口烧瓶温度升高至170℃，反应6h，反应过程通过分水器分去反应的副产物水，反应完成，减压蒸除甲苯，三口烧瓶温度降低至90℃，快速搅拌状态下，向体系中缓慢加入90℃纯化水，然后自然降温至室温，有大量的固体析出，抽滤，滤饼用纯化水洗涤后转移到温度为80℃的干燥箱中真空干燥至恒重，粉碎，得到粘接剂。
73.s5、制备涂覆浆料
74.按重量称取：乳液二100g、羟乙基纤维素20g、粘接剂10g、纳米氮化硅15g、膨润土5g、硬脂酸镁1g加入到球磨机中，行星式球磨机以480r/min的速率进行球磨5h，得到涂覆浆料。
75.s6、涂覆成型
76.将轻薄陶瓷浸入到涂覆浆料中，保持完全浸没状态5-8s，将其从涂覆浆料中取出，转移至60℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，在轻薄陶瓷的外部形成厚度为10
±
2μm的聚烯烃膜，得到涂覆有聚烯烃涂岑的轻薄陶瓷隔膜。
77.对比例1
78.本对比例与实施例3的区别在于，取消步骤s1，使用甲苯代替实施例3中的乳化溶液。
79.对比例2
80.本对比例与实施例3的区别在于，取消步骤s2，由等量三氧化铝替代改性三氧化铝。
81.对比例3
82.本对比例与实施例3的区别在于，取消步骤s4，步骤s5中未加入粘接剂。
83.性能测试：
84.对由实施例1-3和对比例1-3制备的涂覆有聚烯烃涂岑的轻薄陶瓷隔膜的电化学性能、吸液性能和聚烯烃隔膜与轻薄陶瓷的粘接性能进行测试，其中，电化学性能测试是按照标准gb/t 36363-2018《锂离子电池用聚烯烃隔膜》测定试样的离子电导率，吸液性能是检测隔膜与电解液的接触角和先将隔膜试样置于真空烘箱内干燥至恒重，称取隔膜试样初始的质量为w0，然后将隔膜置于电解液中浸泡2h，使用吸水纸吸取表面电解液，再次称量隔膜的质量为w1，按照公式计算试样的吸液率，聚烯烃隔膜的粘接性能为按照
标准gb/t9286-2021《色漆和清漆划格试验》测定聚烯烃漆膜与轻薄陶瓷的附着力等级，具体测试结果见下表：
[0085][0086]
数据分析：
[0087]
通过上表中的全部数据进行比较分析，本发明实施例1-3制备的聚烯烃隔膜具与电解液的相容性好，对电解液的吸液性能良好，并且其离子电导率高，聚烯烃隔膜与轻薄陶瓷的附着力好；
[0088]
通过上表对比例1与实施例1-3的数据进行比较分析，由于甲苯代替了乳化溶液，使得各组成成分之间相互交联，无法形成小分子结构，导致了对比例2制备的聚烯烃隔膜的孔隙率低于实施例1-3的聚烯烃隔膜，对比例2的吸液率较低，离子电导率低，并且电解质溶液与其的接触角较大，虽然亲电解质溶液，但是其亲电解质溶液的效果低于实施例1-3；
[0089]
通过上表对比例2与实施例1-3的数据进行比较分析，通过对三氧化铝能够提高聚烯烃隔膜的离子电导率，主要是由于三氧化铝经过改性后，极大的提高了其在乳液中的分散性；
[0090]
通过上表对比例3与实施例1-3的数据进行比较分析，在聚烯烃隔膜的组成原料中加入粘接剂能够有效地提高聚烯烃隔膜与轻薄陶瓷的附着力；
[0091]
分析说明书附图中的图1-2，实施例1制备出的聚烯烃隔膜其实是由多个小粒径的组成的，组成具有丰富微孔的三维结构，能够储存大量的电解液，并为锂离子在充放电过程中为其提供迁移通道，提高其离子电导率。
[0092]
以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
[0093]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合
适的方式结合。
[0094]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜，其特征在于，由乳液二、羟乙基纤维素、粘接剂、陶瓷粉末、分散剂按重量比10:2:1:2:0.1分散均匀得到涂覆浆料后，将轻薄陶瓷浸渍在涂覆浆料上进行干燥后得到；所述乳液二由甲基丙烯酸乙酯、1,1-二氟乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酰胺、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯在乳化溶液环境中混合均匀后，经引发剂作用，通过自由基聚合反应，生成的聚烯烃反应液再与改性三氧化铝进行反应后，制备得到。2.根据权利要求1所述的低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜，其特征在于，所述改性三氧化铝由纳米三氧化铝经超声分散后与kh-570反应，在三氧化铝粒子表面形成kh-570修饰后，形成改性三氧化铝，所述陶瓷粉末由纳米氮化硅和膨润土按重量比3:1组成。3.低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1、将乳化溶液、改性三氧化铝和引发剂加入到三口烧瓶中，三口烧瓶温度升高至75-85℃，搅拌10-20min，得到乳液一；s2、将乳化溶液、甲基丙烯酸乙酯、1,1-二氟乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酰胺、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯和引发剂加入到三口烧瓶中，快速搅拌，三口烧瓶温度升高至75-85℃，反应2-3h，在高速搅拌状态下，将反应体系滴加到装有乳液一的三口烧瓶中，滴加完毕，保温反应1-2h，后处理得到乳液二；s3、将乳液二、羟乙基纤维素、粘接剂、陶瓷粉末、分散剂加入到球磨机中，球磨3-5h，得到涂覆浆料；s4、将轻薄陶瓷浸入到涂覆浆料中，保持完全浸没状态5-8s，将其从涂覆浆料中取出，转移至50-60℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，在轻薄陶瓷的外部形成厚度为10
±
2μm的聚烯烃膜，得到涂覆有聚烯烃涂岑的轻薄陶瓷隔膜。4.根据权利要求3所述的低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，其特征在于，所述乳化溶液的制备操作包括：将十二烷基硫酸钠、op-10和去离子水按重量比1:0.4:50加入到烧杯中，搅拌至体系完全溶解，过500目滤布，滤除大粒径杂物，得到乳化溶液。5.根据权利要求3所述的低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，其特征在于，所述改性三氧化铝的制备操作包括：将纳米三氧化铝、乙醇和纯化水加入到三口烧瓶中，超声分散40-50min，将三口烧瓶转移到带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至50-60℃，向三口烧瓶中滴加kh-570，滴加完毕，保温反应2-3h，后处理得到改性三氧化铝，其中，所述纳米三氧化铝、乙醇、纯化水和kh-570的重量比为3:10:1:2。6.根据权利要求3所述的低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，其特征在于，步骤s1中乳化溶液、改性三氧化铝、引发剂的重量比为4:1:0.01。7.根据权利要求3所述的低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，其特征在于，步骤s2中甲基丙烯酸乙酯、1,1-二氟乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酰胺、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯的摩尔比为2:1:2:1.5:1，所述乳化溶液的用量为甲基丙烯酸乙酯重量的8倍，所述引发剂的用量为乳化溶液重量的0.01倍，引发剂为过硫酸铵，乳液一的重量为甲基丙烯酸乙酯重量的3.8倍，所述后处理操作包括：反应完成，三口烧瓶温度降低至室温，向三口烧瓶中加入氨水，调节体系ph＝9-10，搅拌20-30min，得到乳液二。8.根据权利要求3所述的低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，其特征
在于，所述粘接剂的制备方法包括：将二氨基二苯砜、甲苯、n-甲基吡咯烷酮加入到氮气保护的三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中加入3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐，搅拌至体系澄清，三口烧瓶温度升高至160-170℃，反应4-6h，后处理得到粘接剂。9.根据权利要求8所述的低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，其特征在于，所述二氨基二苯砜与3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐的摩尔比为1:1，所述甲苯用量为二氨基苯砜重量的2倍，所述n-甲基吡咯烷酮的重量为甲苯重量的2倍，所述后处理操作包括：反应完成，减压蒸除甲苯，三口烧瓶温度降低至80-90℃，快速搅拌状态下，向体系中缓慢加入80-90℃纯化水，然后自然降温至室温，有大量的固体析出，抽滤，滤饼用纯化水洗涤后转移到温度为70-80℃的干燥箱中真空干燥至恒重，粉碎，得到粘接剂。10.根据权利要求3所述的低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜的加工工艺，其特征在于，步骤s3中乳液二、羟乙基纤维素、粘接剂、陶瓷粉末、分散剂的重量比为10:2:1:2:0.1，所述陶瓷粉末由纳米氮化硅和膨润土按重量比3:1组成，所述分散剂为硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙中的一种或多种。

技术总结
本发明公开了低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜及其加工工艺，属于电池隔膜加工技术领域。本发明用于解决现有技术轻薄陶瓷的电化学性能与吸电解液性能有待进一步提高技术问题，低温锂电池用轻薄陶瓷涂覆聚烯烃隔膜，由乳液二、羟乙基纤维素、粘接剂、陶瓷粉末、分散剂按重量比10:2:1:2:0.1分散均匀得到涂覆浆料后，将轻薄陶瓷浸渍在涂覆浆料上进行干燥后得到。本发明通过在轻薄陶瓷的外表涂覆聚烯烃涂层，有效的提高了隔膜与电解液的亲和性与吸电解液性能，还有效的提高了其电化学性能，并且聚烯烃涂层与轻薄陶瓷的附着力等级达到了0级。了0级。了0级。


技术研发人员：张德顺 胡伟 吴磊 徐卫兵 周正发 任凤梅 王若愚 李坤 刘志强 刘梦茹 张强
受保护的技术使用者：界首市天鸿新材料股份有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/8/24