[发明专利]一种锂电池隔膜涂覆特种氧化铝的制备方法

说明书

一种锂电池隔膜涂覆特种氧化铝的制备方法，属于化学品氧化铝生产技术领域。其特征在于，制备步骤为：以ß‑Al(OH)₃为原料配制偏铝酸钠溶液，将偏铝酸钠溶液静置水解反应后稀释；然后将稀释偏铝酸钠溶液加热至56℃~63℃后向溶液加入ß‑Al(OH)₃晶种，溶液温度迅速升高，当温度升至69℃~72℃时立刻通入纯净的CO₂，进行种分、碳分的混合分解，分解完毕得到浆液；浆液进行固液分离、洗涤、干燥、煅烧，无需进行砂磨、气流粉碎即得到纯度高、结晶度高、α‑Al₂O₃含量高、原晶粒度合适且晶粒圆润度好的高纯纳米氧化铝，规格满足锂电池隔膜涂覆要求。

技术领域

一种锂电池隔膜涂覆特种氧化铝的制备方法，属于化学品氧化铝生产技术领域。

背景技术

陶瓷涂覆特种隔膜：是以PP，PE或者多层复合隔膜为基体，表面涂覆一层纳米级高纯三氧化二铝材料，经过特殊工艺处理，和基体粘接紧密。能够显著提高锂离子电池的耐高温性能和安全性。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池，隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构，进而决定了电池容量、安全性能、充放电密度和循环性能等特性。

氧化铝作为一种无机物，具有很高的热稳定性及化学惰性，是电池隔膜陶瓷涂层的很好选择。氧化铝涂层具有优异的耐高温性，在180摄氏度以上还能保持隔膜完整形态。氧化铝涂层可中和电解液中游离的HF，提升电池耐酸性，安全性提高。纳米氧化铝在锂电池中可形成固溶体，提高倍率性和循环性能。纳米氧化铝粉末具有良好的吸液及保液能力。保持了聚烯烃隔膜的闭孔特性，避免热失控引起安全隐患。氧化铝涂层增加微孔曲折度，自放电低于普通隔膜。氧化铝涂层降低了循环过程中的机械微短路，有效提升循环寿命。

锂电池隔膜涂覆的氧化铝一般要求粒径均匀在一个很窄的范围内，不能有大颗粒也不能有小颗粒，而且晶粒形状为球形或近似球形，这样能很好的粘接到隔膜上，又不会堵塞隔膜孔径。还要求氧化铝纯度高，不能引入杂质，以避免影响电池内部环境。更要求氧化铝晶型结构为α-Al₂O₃，才能保证氧化铝对电解液的相容性及浸润性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种α-Al₂O₃的含量高、粒度分布窄、形状为球形或近似球形、制备效率高的锂电池隔膜涂覆特种氧化铝的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该锂电池隔膜涂覆特种氧化铝的制备方法，其特征在于，制备步骤为：

1）以纯度99.9%以上的ß-Al(OH)₃为原料，加入浓度30-32%碱液进行反应，制得偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠溶液中NT：250~260g/L，Al₂O₃浓度：260~270 g/L；

2）将偏铝酸钠溶液静置12~14小时进行水解反应，产生浮游物沉淀，同时吸附杂质；然后过滤溶液，将所得滤液加入蒸馏水稀释为NT：150g/L~160g/L，Al₂O₃浓度：155g/L~165 g/L的稀释偏铝酸钠溶液；

3）然后将稀释偏铝酸钠溶液加热至56℃~63℃后向溶液加入溶液质量1%~2%的D50：0.3μm~0.5μm的ß-Al(OH)₃晶种，溶液中会迅速爆发产生大量的晶核，并释放大量的反应热使溶液温度迅速升高，当温度升至69℃~72℃时立刻通入纯净的CO₂，实现同时进行种分、碳分的混合分解，混合分解时控制溶液温度保持在70℃~73℃，反应1~1.5小时、分解率达到80%~85%时分解完毕得到浆液；

4）浆液进行固液分离、洗涤、干燥、煅烧得到产品。