[發(fā)明專利]一種鋰離子隔膜的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310652139.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN103700796A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亦鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波華豐包裝有限公司
• 主分類號(hào): H01M2/14
• 分類號(hào): H01M2/14;H01M10/058
• 代理公司: 余姚德盛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33239
• 代理人: 胡小永

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種鋰離子隔膜的制備方法。

背景技術(shù)

隔膜在鋰離子電池中主要由三個(gè)作用，（1）將正負(fù)極隔開，僅允許離子通過，是電子的絕緣體，以防止短路；（2）保持電解液，形成離子通道，而本身不參與電池內(nèi)的電化學(xué)反應(yīng)，高度彎曲的通道也可以防止鋰枝晶生長(zhǎng)；（3）在電池溫度升高時(shí)微孔發(fā)生收縮或閉合，限制電流的升高起到保護(hù)的作用。但由于隔膜是絕緣的，不可避免地增大了電池的內(nèi)阻，所以其性能直接影響了電池的內(nèi)阻、界面結(jié)構(gòu)、循環(huán)性能等。性能優(yōu)異的隔膜對(duì)于提高電池的綜合性能，具有非常重要的作用。

目前，鋰離子電池隔膜主要由織造膜、非織造膜（無紡布）、微孔膜、復(fù)合膜、隔膜紙等。聚烯烴隔膜由于具有多種優(yōu)勢(shì)，目前被研究得最為活躍；但是這種鋰離子電池隔膜也存在許多缺點(diǎn)，例如高透氣性和機(jī)械強(qiáng)度難以同時(shí)獲得。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋰離子隔膜的制備方法，該方法制備的鋰離子隔膜不僅具有高透氣性，而且具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種鋰離子隔膜的制備方法，包括以下步驟：

（1）稱量以下重量份數(shù)的成分作為原料：高密度聚乙烯15-30份、二氧化硅1-2份、氧化鉍1-2份、氧化鋁1-2份、增塑劑50-60份；將所述原料混合得到混合物料；

（2）使所述步驟（1）的混合物料在180～300℃的溫度下，于150-180轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合20-30分鐘，得到均一的熔融混合液；

（3）將所述步驟（2）得到的熔融混合液由雙螺桿擠出機(jī)擠出，并在冷卻輥上冷卻鑄成厚片；

（4）將所述步驟（3）制備的厚片中用抽提劑洗脫，

（5）將所述步驟（4）洗脫后的厚片先縱向后橫向拉伸制成薄膜，拉伸總倍率為5-25倍，拉伸溫度為100-150℃；

（6）將所述步驟（5）制備成的薄膜經(jīng)150℃熱風(fēng)烘干，得到所述鋰離子隔膜。

所述增塑劑選自液體石蠟、固體石蠟和領(lǐng)苯二甲酸二異丁酯中的一種。

所述步驟（1）中，所述二氧化硅、氧化鉍、氧化鋁的質(zhì)量比為2:1:1。

所述步驟（4）中，所述抽提劑選自環(huán)己烷、戊烷、庚烷、鹵代烴的一種或多種。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明方法制備的鋰離子隔膜不僅具有高透氣性，而且具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

（2）本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明所述的內(nèi)容后，該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改動(dòng)或調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

實(shí)施例1

按以下方法制備鋰離子隔膜：

（1）稱量以下重量份數(shù)的成分作為原料：高密度聚乙烯20份、二氧化硅2份、氧化鉍1份、氧化鋁1份、液體石蠟50份；將所述原料混合得到混合物料；

（2）使所述步驟（1）的混合物料在300℃的溫度下，于150轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合30分鐘，得到均一的熔融混合液；

（3）將所述步驟（2）得到的熔融混合液由雙螺桿擠出機(jī)擠出，并在冷卻輥上冷卻鑄成厚片；

（4）將所述步驟（3）制備的厚片中用環(huán)己烷洗脫，

（5）將所述步驟（4）洗脫后的厚片先縱向后橫向拉伸制成薄膜，拉伸總倍率5×4倍，縱向拉伸溫度為100℃，橫向向拉伸溫度為120℃；

（6）將所述步驟（5）制備成的薄膜經(jīng)150℃熱風(fēng)烘干，得到所述鋰離子隔膜。

其中拉升總倍率以縱向拉伸倍率×橫向向拉伸倍率表示。

實(shí)施例2

按照與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子隔膜，其區(qū)別在于不使用氧化鋁。

實(shí)施例3

按照與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子隔膜，其區(qū)別在于不使用氧化鉍。

各個(gè)實(shí)施例的性能參數(shù)如下表

如上所述，便可以較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。