[發明專利]一種鋰離子電池隔膜的制備方法

在審

• 申請號: 201210274759.X
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102779963A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 姜波
• 申請（專利權）人: 上海錦眾信息科技有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 劉懿

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池隔膜的制備方法，尤其涉及一種微孔膈膜的制備方法。

背景技術

自從1991年索尼公司成功地把鋰離子電池商品化以來，鋰離子電池已成為手機、筆記本電腦和數碼電子產品的主要電源。近年來新能源電池技術發展很快，與鉛酸電池、鎳氫電池等傳統的二次蓄電池相比，鋰離子電池以其能量密度和功率密度大、無記憶效應、自放電較小以及循環壽命較長等特點成為車載動力電池的發展方向。

鋰離子電池隔膜是鋰離子電池重要的組成材料，通常是薄的多孔絕緣材料，具有良好的離子通過性和機械強度，對各種化學物質和化學溶劑具有長期穩定性。隔膜的電子不導電性可隔離電池的正負極，防止兩電極接觸而短路；同時隔膜具有的多微孔結構，保證了離子流動順暢。在外部電池由于發生短路事故故障時，電池內部將產生大電流，導致內部溫度升高，此時隔膜將發生熱熔化而關閉微孔結構，從而切斷電流，停止電池工作，防止爆炸事故，確保電池及人身安全。因此，隔膜是動力電池的關鍵材料之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種性能優異的一種鋰離子電池隔膜的制備方法的制備方法，該方法制備的隔離膜能有效的保證鋰電池在不當運行時的安全，并且覺有良好的導電率。

為了實現上述目的，本發明提供的一種鋰離子電池隔膜的制備方法包括如下步驟：

步驟1，將5~12重量份的聚偏氟乙烯溶于50~80重量份有機溶劑中，加入2~5重量份的無機物粉末，混勻，得漿料，其中所述無機物由鋰鹽和納米填料組成；

步驟2，將所述漿料噴涂在負極片或正極片的表面，在相對濕度為80%~98%的箱體內放置1~3min；

步驟3，將所述負極片或正極片從所述箱體內取出，用紫外光照射涂有漿料的負極片或正極片表面，得到鋰離子電池隔膜的前體；

步驟4，在鋰離子電池隔膜前體上涂布涂層組合物：

其中組合物的組分以重量計為：丙烯酸酯乳液40份，直徑為10-100納米的氧化硅粉30份；作為發泡劑的表面活性劑烷基糖苷2份，作為穩泡劑的有機硅類泡沫穩定劑QBH（聚硅氧烷聚醚共聚物）3份，水21份；

步驟4.1，將上述組合物、3重量份的堿增稠性丙烯酸酯乳液及聚丙烯酸鈉，混合，調節涂層組合物的粘度至3000mPa·s，得到懸浮液；

步驟4.2，將上述懸浮液進行發泡，調節泡沫密度至200克/升，使用泡沫施加裝置將泡沫均勻的涂覆在鋰離子電池隔膜的前體上；

步驟4.3，將涂覆在鋰離子電池隔膜的前體上的泡沫涂層在100℃的溫度下烘干，使含濕量達到10%，經200N/cm的軋壓后，再在150℃下焙烘2min，得到鋰離子電池隔膜。

其中，制得的隔離膜上具有微孔，所述隔離膜的厚度d、孔隙率pr和孔徑ps分別滿足以下條件：10μm≤d≤30μm、60%≤pr≤70%和90nm≤ps≤110nmm。

采用該方法制得的隔離膜，由于在隔膜前體上采用了發泡涂抹，獲得了更優異的隔膜微孔參數，從而提高了隔膜的性能，用于鋰離子電池時，使電池在短路過程中短路點的功率比使用傳統隔離膜時的功率小，從而達到改善安全性的目的。

具體實施方式

實施例一

將5重量份的聚偏氟乙烯溶于50重量份有機溶劑中，加入重量份的無機物粉末，混勻，得漿料，其中所述無機物由鋰鹽和納米填料組成；將所述漿料噴涂在負極片或正極片的表面，在相對濕度為80%的箱體內放置1min；將所述負極片或正極片從所述箱體內取出，用紫外光照射涂有混合液的負極片或正極片表面，得到鋰離子電池隔膜的前體。

在鋰離子電池隔膜前體上涂布涂層組合物：

其中組合物的組分以重量計為：丙烯酸酯乳液40份，直徑為10納米的氧化硅粉30份；作為發泡劑的綠色表面活性劑烷基糖苷2份，作為穩泡劑的有機硅類泡沫穩定劑QBH（聚硅氧烷聚醚共聚物）3份，水21份。

將上述組合物、3重量份的堿增稠性丙烯酸酯乳液及聚丙烯酸鈉，混合，調節涂層組合物的粘度至3000mPa·s，得到懸浮液；將上述懸浮液進行發泡，調節泡沫密度至200克/升左右，使用泡沫施加裝置將泡沫均勻的涂覆在鋰離子電池隔膜的前體上；將涂覆在鋰離子電池隔膜的前體上的泡沫涂層在100℃的溫度下烘干，使含濕量達到10%左右，經200N/cm的軋壓后，再在150℃下焙烘2min，得到鋰離子電池隔膜。

膈膜參數見表1。

表1，實施例1膈膜參數