本申請(qǐng)涉及新能源電池材料制備，特別涉及一種電池隔膜涂覆材料原料、電池隔膜涂覆材料、電池隔膜、電池及電池隔膜的制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源電動(dòng)汽車(chē)、移動(dòng)電子設(shè)備等領(lǐng)域的快速發(fā)展，人們對(duì)電池的需求及期望不斷提高，特別是在電池的能量密度、循環(huán)壽命以及安全性等方面提出了更高要求。然而，現(xiàn)有的電池隔膜在阻燃性能上仍存在一定的局限性，特別是在高溫、過(guò)充、短路等極端條件下，電池的安全性仍面臨挑戰(zhàn)。因此，需要在不影響電池電化學(xué)性能的前提下，對(duì)電池隔膜進(jìn)行改性以提高其安全性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本申請(qǐng)的目的在于提供一種電池隔膜涂覆材料原料，用以在電池隔膜形成復(fù)合涂層，制備得到擁有長(zhǎng)壽命循環(huán)功能和優(yōu)異結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、阻燃安全性的電池隔膜及電池，滿(mǎn)足用戶(hù)高性能及高安全的需求。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電池隔膜涂覆材料原料，包括六苯氧基環(huán)三磷腈、導(dǎo)電炭黑、聚偏二氟乙烯、n-甲基吡咯烷酮。

3、優(yōu)選地，所述六苯氧基環(huán)三磷腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在40-50％wt，所述導(dǎo)電炭黑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在15-20％wt，所述聚偏二氟乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30-40％wt；和或，

4、所述聚偏二氟乙烯與n-甲基吡咯烷酮的混合溶液中，所述聚偏二氟乙烯在所述n-甲基吡咯烷酮溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2-3％wt。

5、優(yōu)選地，所述六苯氧基環(huán)三磷腈的平均分子量為693.57；和/或，

6、所述聚偏二氟乙烯的平均分子量在400k-600k；和/或，

7、所述n-甲基吡咯烷酮的平均分子量在99.131。

8、優(yōu)選地，所述導(dǎo)電炭黑包括科琴黑、乙炔黑的其中一種。

9、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電池隔膜涂覆材料，包括根據(jù)第一方面所述的電池隔膜涂覆材料原料，所述電池隔膜涂覆材料由向所述聚偏二氟乙烯與所述n-甲基吡咯烷酮混合溶液中加入所述六苯氧基環(huán)三磷腈及所述導(dǎo)電炭黑配置而成。

10、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電池隔膜，包括多孔膜及在所述多孔膜至少一面形成的復(fù)合涂層，所述復(fù)合涂層由根據(jù)第二方面所述的電池隔膜涂覆材料形成。

11、優(yōu)選地，所述復(fù)合涂層的厚度在50-75μm；和/或，

12、所述電池隔膜為復(fù)合涂層-聚丙烯-氧化鋁陶瓷隔膜。

13、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電池，包括正極片、負(fù)極片、位于正極片和負(fù)極片之間的根據(jù)第三方面所述的電池隔膜以及電解液。

14、優(yōu)選地，所述電解液為商用鋰硫電池醚類(lèi)電解液。

15、第五方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電池隔膜制備方法，包括：

16、提供多孔膜；

17、在所述多孔膜至少一面涂覆根據(jù)第二方面所述的電池隔膜涂覆材料，形成復(fù)合涂層。

18、本發(fā)明提供的電池隔膜涂覆材料原料，制備電池隔膜的復(fù)合涂層，在保持隔膜的完整性及導(dǎo)通性的同時(shí)引入了阻燃劑提升了隔膜的阻燃性能，加上有機(jī)高分子絕緣層使電子均勻分布，從而預(yù)防尖端放電，達(dá)到防止鋰枝晶形核生長(zhǎng)和正負(fù)極短接的目的，使鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性和庫(kù)倫效率也得到一定的提升；復(fù)合涂層利用陶瓷材料力學(xué)性能、機(jī)械性能優(yōu)異等特點(diǎn)，在鋰硫電池循環(huán)過(guò)程中可抑制鋰枝晶生長(zhǎng)和防止內(nèi)部短路；復(fù)合涂層隔膜成本低、綠色環(huán)保，工藝流程簡(jiǎn)潔，適于大規(guī)模商業(yè)化。

技術(shù)特征：

1.一種電池隔膜涂覆材料原料，其特征在于，包括六苯氧基環(huán)三磷腈、導(dǎo)電炭黑、聚偏二氟乙烯、n-甲基吡咯烷酮。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池隔膜涂覆材料原料，其特征在于，所述六苯氧基環(huán)三磷腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在40-50％wt，所述導(dǎo)電炭黑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在15-20％wt，所述聚偏二氟乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30-40％wt；和或，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池隔膜涂覆材料原料，其特征在于，所述六苯氧基環(huán)三磷腈的平均分子量為693.57；和/或，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池隔膜涂覆材料原料，其特征在于，所述導(dǎo)電炭黑包括科琴黑、乙炔黑的其中一種。

5.一種電池隔膜涂覆材料，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的電池隔膜涂覆材料原料，所述電池隔膜涂覆材料由向所述聚偏二氟乙烯與所述n-甲基吡咯烷酮混合溶液中加入所述六苯氧基環(huán)三磷腈及所述導(dǎo)電炭黑配置而成。

6.一種電池隔膜，其特征在于，包括多孔膜及在所述多孔膜至少一面形成的復(fù)合涂層，所述復(fù)合涂層由根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池隔膜涂覆材料形成。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池隔膜，其特征在于，所述復(fù)合涂層的厚度在50-75μm；和/或，

8.一種電池，其特征在于，包括正極片、負(fù)極片、位于正極片和負(fù)極片之間的根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電池隔膜以及電解液。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，所述電解液為商用鋰硫電池醚類(lèi)電解液。

10.一種電池隔膜制備方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種電池隔膜涂覆材料原料，包括六苯氧基環(huán)三磷腈、導(dǎo)電炭黑、聚偏二氟乙烯、N?甲基吡咯烷酮。用上述原料制備電池隔膜的復(fù)合涂層，在保持隔膜的完整性及導(dǎo)通性的同時(shí)提升了隔膜的阻燃性能，加上有機(jī)高分子絕緣層使電子均勻分布，從而預(yù)防尖端放電，達(dá)到防止鋰枝晶形核生長(zhǎng)和正負(fù)極短接的目的，使鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性和庫(kù)倫效率也得到一定的提升；復(fù)合涂層利用陶瓷材料力學(xué)性能、機(jī)械性能優(yōu)異等特點(diǎn)，在鋰硫電池循環(huán)過(guò)程中可抑制鋰枝晶生長(zhǎng)和防止內(nèi)部短路；復(fù)合涂層隔膜成本低、綠色環(huán)保，工藝流程簡(jiǎn)潔，適于大規(guī)模商業(yè)化。本發(fā)明還提供了一種基于上述原料的電池隔膜涂覆材料，電池隔膜，電池及電池隔膜制備方法。

技術(shù)研發(fā)人員：許佳鑫,楊金龍,黃中林,鐘文輝,陳俊宇,葉益瓏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21