高纯氧化铝涂覆层对锂电池聚乙烯隔膜的影响

张瑞珠，冯家赫，李炎炎，马淑云

（1.华北水利水电大学，郑州 450045；2.河南天马新材料股份有限公司，郑州 450041）

目前，锂离子电池隔膜基体主要是聚乙烯和聚丙烯，但聚烯烃的熔点相对较低，聚乙烯在128～135 ℃发生熔化，聚丙烯的熔化温度为150～160 ℃，电池在大功率充放电时，会局部放热，而温度升高到120 ℃时，隔膜会出现闭孔现象；150 ℃时，隔膜熔化，正负极接触，电池出现热失控，进而引发电池爆炸。因此，需要性能更好的隔膜来提高锂电池的安全性[15-18]。湿法制备的聚乙烯是隔膜中常见的材料，本文在以聚乙烯为基膜的基础上，采用聚丙烯酸酯作为胶黏剂，涂覆一定量的高纯氧化铝，制备了高纯氧化铝涂覆层，并检测复合隔膜的相关性能。本文介绍的高纯氧化铝涂覆层复合隔膜，拥有较高的穿刺强度、拉伸强度和吸液率，这在保证高性能锂电池的安全方面具有重要意义。

1 实验

1.1 实验原料

实验原料包括：聚乙烯隔膜（广州荣东化工有限公司），聚丙烯酸钠（分散剂，济南中北精细化工有限公司），聚丙烯酸酯（胶黏剂，杭州腾讯涂层有限公司），羧甲基纤维素（增稠剂，河南省上广精细化工有限公司），十二碳炔二醇聚醚（润湿剂，天津赫普菲乐新材料有限公司），氧化铝粉体（河南天马新材料股份有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 高纯氧化铝的制备

以进口优质高纯三水铝石为原料，加入复合矿化剂，利用特殊工艺，经1650 ℃高温转相，提纯后经解聚、浮选制成高纯氧化铝，其纯度达到99.95%，铁质量浓度低于100 mg/L。高纯氧化铝粒度分布窄，能减少隔膜的堵孔，晶体形貌为类球形，不仅能对隔膜基体的粘附强度起到促进作用，也能满足不同的水性料浆体系，且久置不沉降。……