一种抗穿刺电池隔膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及电池隔膜技术领域，尤其涉及一种抗穿刺电池隔膜及其制备方法。


背景技术：

2.锂离子电池由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成，其中，隔膜是一种经特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。电池的容量、循环性能和充放电电流密度等关键性能都与隔膜有着直接的关系。目前锂离子电池在使用时会产生的负极锂枝晶，容易刺破隔膜导致电池正负极短路，进而引发安全事故，因此亟需一种抗穿刺电池隔膜以解决上述技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种抗穿刺电池隔膜及其制备方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种抗穿刺电池隔膜，包括以下重量份数的原料组分：天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯0.1-30份、丙烯酸锂0.1-50份、引发剂0.1-30份、二硫代氨基甲酸盐 0.1-10份。
5.优选的，包括以下重量份数的原料组分：天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯1-28份、丙烯酸锂1-48份、引发剂1-28份、二硫代氨基甲酸盐1-9份。
6.优选的，包括以下重量份数的原料组分：天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯15份、丙烯酸锂25份、引发剂15份、二硫代氨基甲酸盐 5份。
7.优选的，包括以下重量份数的原料组分：天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯14-16份、丙烯酸锂22-27份、引发剂14-16份、二硫代氨基甲酸盐 4-6份。
8.优选的，所述二硫代氨基甲酸盐为二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺、二丁基二硫代氨基甲酸钠、二丁基二硫代氨基甲酸锂、二丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或者多种混合物。
9.优选的，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸锂、过氧化二苯甲酰、双氧水、过氧类引发剂中的一种或者多种混合物。
10.上述的一种抗穿刺电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1：按照重量份数称取各组分；步骤2：将丙烯酸丁酯、丙烯酸、引发剂和二硫代氨基甲酸盐加入到橡胶胶乳中，搅拌均匀，得到混合乳液；步骤3：将混合乳液喷涂在基材表面形成致密薄膜，烘干得到抗穿刺电池隔膜。
11.优选的，步骤3中烘干的温度为60-150℃。
12.本发明在天然橡胶胶乳中，加入丙烯酸丁酯、丙烯酸锂、引发剂和硫化促进剂混合均匀之后通过喷涂的方式，制备天然橡胶和丙烯酸酯的互穿网络结构薄膜，该薄膜具有电子绝缘、离子导电的特性，因而可以用作电池隔膜，且该隔膜没有常见pp等隔膜的孔隙，加
之天然橡胶力学上的强韧，所以该隔膜更加坚韧和抗穿刺，应用于锂离子电池中，安全性能更佳。
具体实施方式
13.下面将对本发明实施例中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。
14.实施例1称取天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯30份、丙烯酸锂50份、双氧水30份、二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺 10份；丙烯酸丁酯、丙烯酸、双氧水和二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺加入到橡胶胶乳中，搅拌均匀，得到混合乳液；将混合乳液喷涂在基材表面形成致密薄膜，在150℃温度下烘干，得到抗穿刺电池隔膜。
15.实施例2称取天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯0.1份、丙烯酸锂0.1份、双氧水0.1份、二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺 0.1份；丙烯酸丁酯、丙烯酸、双氧水和二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺加入到橡胶胶乳中，搅拌均匀，得到混合乳液；将混合乳液喷涂在基材表面形成致密薄膜，在60℃温度下烘干，得到抗穿刺电池隔膜。
16.实施例3称取天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯1份、丙烯酸锂1份、双氧水1份、二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺1份；丙烯酸丁酯、丙烯酸、双氧水和二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺加入到橡胶胶乳中，搅拌均匀，得到混合乳液；将混合乳液喷涂在基材表面形成致密薄膜，在60℃温度下烘干，得到抗穿刺电池隔膜。
17.实施例4称取天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯28份、丙烯酸锂48份、双氧水28份、二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺 9份；丙烯酸丁酯、丙烯酸、双氧水和二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺加入到橡胶胶乳中，搅拌均匀，得到混合乳液；将混合乳液喷涂在基材表面形成致密薄膜，在150℃温度下烘干，得到抗穿刺电池隔膜。
18.实施例5称取天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯15份、丙烯酸锂25份、双氧水15份、二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺5份；丙烯酸丁酯、丙烯酸、双氧水和二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺加入到橡胶胶乳中，搅拌均匀，得到混合乳液；将混合乳液喷涂在基材表面形成致密薄膜，在105℃温度下烘干，得到抗穿刺电池隔膜。
19.实施例6称取天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯14份、丙烯酸锂22份、双氧水14份、二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺4份；丙烯酸丁酯、丙烯酸、双氧水和二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺加入到橡胶胶乳中，搅拌均匀，得到混合乳液；将混合乳液喷涂在基材表面形成致密薄膜，在60℃温度下烘干，得到抗穿刺电池隔膜。
20.实施例7称取天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯16份、丙烯酸锂27份、双氧水16份、二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺6份；丙烯酸丁酯、丙烯酸、双氧水和二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺加
入到橡胶胶乳中，搅拌均匀，得到混合乳液；将混合乳液喷涂在基材表面形成致密薄膜，在110℃温度下烘干，得到抗穿刺电池隔膜。
21.实施例8称取天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯14份、丙烯酸锂20份、双氧水10份、过硫酸钾20份、二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺 4份、二丁基二硫代氨基甲酸锂5份；丙烯酸丁酯、丙烯酸、双氧水、过硫酸钾和二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺 、二丁基二硫代氨基甲酸锂加入到橡胶胶乳中，搅拌均匀，得到混合乳液；将混合乳液喷涂在基材表面形成致密薄膜，在100℃温度下烘干，得到抗穿刺电池隔膜。
22.本发明在天然橡胶胶乳中，加入丙烯酸丁酯、丙烯酸锂、引发剂和硫化促进剂混合均匀之后通过喷涂的方式，制备天然橡胶和丙烯酸酯的互穿网络结构薄膜，该薄膜具有电子绝缘、离子导电的特性，因而可以用作电池隔膜，且该隔膜没有常见pp等隔膜的孔隙，加之天然橡胶力学上的强韧，所以该隔膜更加坚韧和抗穿刺，应用于锂离子电池中，安全性能更佳。
23.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种抗穿刺电池隔膜，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯0.1-30份、丙烯酸锂0.1-50份、引发剂0.1-30份、二硫代氨基甲酸盐 0.1-10份。2.根据权利要求1所述的一种抗穿刺电池隔膜，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯1-28份、丙烯酸锂1-48份、引发剂1-28份、二硫代氨基甲酸盐1-9份。3.根据权利要求1所述的一种抗穿刺电池隔膜，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯15份、丙烯酸锂25份、引发剂15份、二硫代氨基甲酸盐 5份。4.根据权利要求1所述的一种抗穿刺电池隔膜，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：天然橡胶胶乳100份、丙烯酸丁酯14-16份、丙烯酸锂22-27份、引发剂14-16份、二硫代氨基甲酸盐 4-6份。5.根据权利要求1所述的一种抗穿刺电池隔膜，其特征在于，所述二硫代氨基甲酸盐为二甲基二硫代氨基甲酸二甲胺、二丁基二硫代氨基甲酸钠、二丁基二硫代氨基甲酸锂、二丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或者多种混合物。6.根据权利要求1所述的一种抗穿刺电池隔膜，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸锂、过氧化二苯甲酰、双氧水、过氧类引发剂中的一种或者多种混合物。7.如权利要求1-6任一所述的一种抗穿刺电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按照重量份数称取各组分；步骤2：将丙烯酸丁酯、丙烯酸、引发剂和二硫代氨基甲酸盐加入到橡胶胶乳中，搅拌均匀，得到混合乳液；步骤3：将混合乳液喷涂在基材表面形成致密薄膜，烘干得到抗穿刺电池隔膜。8.根据权利要求7所述的一种抗穿刺电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤3中烘干的温度为60-150℃。

技术总结
本发明涉及电池隔膜技术领域，为了解决现有锂离子电池中的电池隔膜在使用时不耐穿刺的问题，公开了一种抗穿刺电池隔膜及其制备方法，所述一种抗穿刺电池隔膜，包括以下原料组分：天然橡胶胶乳、丙烯酸丁酯、丙烯酸锂、引发剂、二硫代氨基甲酸盐。本发明在天然橡胶胶乳中，加入丙烯酸丁酯、丙烯酸锂、引发剂和硫化促进剂混合均匀之后通过喷涂的方式，制备天然橡胶和丙烯酸酯的互穿网络结构薄膜，该薄膜具有电子绝缘、离子导电的特性，因而可以用作电池隔膜，且该隔膜没有常见PP等隔膜的孔隙，加之天然橡胶力学上的强韧，所以该隔膜更加坚韧和抗穿刺，应用于锂离子电池中，安全性能更佳。安全性能更佳。


技术研发人员：徐伟杰 李剑 曾艳
受保护的技术使用者：苏州怒鲨智能科技有限公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/3/8