编号：CYYJ01757

篇名：高纯氧化铝涂覆层对锂电池聚乙烯隔膜的影响

作者： 张瑞珠 冯家赫 李炎炎 马淑云

关键词： 锂电池 聚乙烯 高纯氧化铝 聚丙烯酸酯 涂层 复合隔膜

机构： 华北水利水电大学 河南天马新材料股份有限公司

摘要： 目的提高电池隔膜的安全性能。方法采用聚乙烯隔膜为基膜,用聚丙烯酸酯和高纯氧化铝制备涂覆液,研发出单侧的高纯氧化铝涂层隔膜,用穿刺力测试仪CCY-02检测隔膜的穿刺强度,用XLW智能电子拉伸力试验机测定隔膜的拉伸强度,用TQD-G1透气度测试仪检测隔膜的透气度,并称量计算隔膜吸液率,室温下采用RSY-R1热缩实验仪检测隔膜的热缩性,研究了涂覆层的引入对隔膜机械性能、热稳定性、透气度以及水分含量等的影响,并通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线能谱分析仪(EDS)及扫描电镜(SEM)对复合隔膜的成分及微观形貌进行表征。结果引入高纯氧化铝涂覆层后,复合隔膜的综合性能得到明显改善,当涂覆溶液中聚丙烯酸酯的添加量为6%、高纯氧化铝的添加量为40%时,隔膜的整体性能达到最佳,耐穿刺强度值到达785 g,横向拉伸强度为158.6 MPa,纵向拉伸强度为121.7 MPa,透气度为263 s/100 mL,吸液率为300%;在130℃的真空条件下保存1 h,其横向热收缩为2.18%,纵向收缩为0.83%。对涂覆前后的电池隔膜进行微观表征发现,经高纯氧化铝涂覆后的隔膜表面形成了分布均匀的微孔结构,对锂离子在正负两极之间的转移起到促进作用。结论由于氧化铝本身的物化特性,对锂电池隔膜的耐热性有一定的提高,引入高纯氧化铝涂覆层后,锂离子电池隔膜的综合性能得到了极大改善。