[發明專利]一種鋰離子電池隔膜的制備方法

有效

• 申請號: 201611254048.0
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106887555B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 吳清國
• 申請（專利權）人: 吳清國
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 黃勇

本發明公開了一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括如下制備步驟：將軟單體、硬單體、功能單體、乳化劑混合均勻得到含有乳化劑的單體混合液，加入引發劑和去離子水進行聚合形成凝膠，再往凝膠中加入納米氧化鋁、納米氧化鎂、納米氧化鋅、納米氧化鈦、納米氧化鋯、吐溫80，形成溶膠凝膠；將溶膠凝膠均勻涂布在無紡布表面；烘干即可。本發明的有益效果為：由該制備方法制造的鋰離子電池隔膜使有機物的柔性和無機物良好的熱穩定性和機械性得以結合。在電池充放電過程中，即使聚乙烯發生熔化，無機氧化物仍然能夠保持隔膜的完整性，防止大面積正/負極短路現象的出現，從而具有良好的高溫穩定性。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，特別涉及一種鋰離子電池隔膜的制備方法。

背景技術

鋰離子電池被成功研發以來，它就因具有工作電壓高、能量密度大、低污染、無記憶效應等優異性能，被廣泛應用于手機、便攜式電腦、照相機、攝像機等電子產品領域中。近年來，一些新興領域如混合動力汽車、電動車、航模等對鋰離子電池提出了更高的要求。由于鋰離子電池具有潛在的爆炸危險，尤其在大功率型鋰離子電池使用中，它的使用安全性受到更加嚴峻的挑戰，如何獲得使用安全性能高的鋰離子電池是人們研究的重點。

電池隔膜是鋰離子電池中至關重要的一個組成部分。隔膜的主要作用是隔開電池的正、負極，防止兩極接觸而短路，同時隔膜中具有大量曲折貫通的微孔，可以為鋰離子電池中的離子通過提供通道。當電池在過度放電或者溫度升高的情況下，隔膜能夠限制電流的升高，防止電池短路的出現；同時溫度升高到一定程度后，隔膜微孔閉合，阻礙溫度的進一步升高，保護電池及設備的安全。

目前市場化的鋰離子電池隔膜主要是以聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴隔膜，包括單層PE、單層PP、三層PP/PE/PP復合膜。聚烯烴隔膜具有強度高、耐酸堿腐蝕、無毒性等優點，能較好的滿足小功率型鋰離子電池的需要。但是，大功率型鋰離子電池由于其放電功率大、產生熱量高，隔膜容易被高溫熔融，從而使電池正負極通過電解液相互連接，導致電池出現短路現象而大量放電，使其具有產生爆炸的危險。因此，開發出高溫使用安全性較好同時又滿足電池隔膜力學和電學性能的電池隔膜將具有非常重要的意義。

公開號為CN103682218A的中國專利公開了一種有機-無機復合鋰離子電池隔膜及其制備方法。該鋰離子電池隔膜通過將無機粒子和有機樹脂進行復合，增強微孔貫通性和高溫穩定性，熱收縮率遠小于單純有機隔膜的熱收縮率。

基于此，本發明人也希望進一步開發有機-無機復合的鋰離子電池隔膜，希望能夠提供一種能夠制備出具有良好的高溫熱穩定性的鋰離子電池隔膜的制備方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋰離子電池隔膜的制備方法。采用該制備方法制備的鋰離子電池隔膜具有良好的高溫穩定性。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括如下制備步驟：

Step1：將軟單體、硬單體、功能單體、乳化劑混合均勻得到含有乳化劑的單體混合液；

Step2：加入去離子水，加熱至78-82℃時，加入引發劑中的30wt％～50wt％，攪拌5分鐘，直接滴加含有乳化劑的單體混合液，滴加時間2～5h；在滴加含有乳化劑的單體混合液30分鐘后，滴加余下的引發劑，滴加時間2～5h，控制反應溫度70～90℃，保溫0.5～1h；

Step3：保溫結束后，降溫至60℃加入叔丁基過氧化氫、甲醛合次硫酸氫鈉，繼續反應0.5h，降溫至45℃時調節乳液pH值為6～8，即得凝膠；

Step4：往凝膠中加入納米氧化鋁、納米氧化鎂、納米氧化鋅、納米氧化鈦、納米氧化鋯，形成溶膠凝膠；

Step5：將溶膠凝膠均勻涂布在無紡布表面；

Step6：烘干即可；