[發明專利]一種有機-無機復合鋰電池隔膜的制備方法

在審

• 申請號: 201810593265.5
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108767174A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 劉菊花;許永博;朱東東
• 申請（專利權）人: 佛山騰鯉新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種有機?無機復合鋰電池隔膜的制備方法，屬于新能源電池材料技術領域。本發明先將海泡石機械粉碎后，過篩，再將海泡石粉、水和茶皂素混合后，水熱反應，過濾，得預處理海泡石，再將預處理海泡石分散于無水乙醇中后，依次加入氯化亞砜、尿素和增塑劑，加熱攪拌反應，得改性海泡石分散液；隨后將海藻酸鈉和水混合溶脹后，加熱攪拌溶解，再加入高碘酸鈉，加熱攪拌反應，得改性海藻酸鈉分散液；再將其與纖維素分散液，改性海泡石分散液等原料攪拌形成均相溶液，將均相溶液熱壓成平板膜后，冷卻，拉伸，干燥，揭膜，即得有機?無機復合鋰電池隔膜。本發明所得有機?無機復合鋰電池隔膜具有優異的力學性能和熱穩定性。

技術領域

本發明公開了一種有機-無機復合鋰電池隔膜的制備方法，屬于新能源電池材料技術領域。

背景技術

鋰離子電池已廣泛應用于3C產品（指計算機、通信、消費類電子產品）常用的移動電源。近年來，由于霧霾問題日益嚴重，對環境保護的要求越來越高，以及政府加快了新能源汽車發展的相關政策的引導，因此增加了對新能源汽車的需求。據汽車工業協會統計，2016年5月，生產新能源汽車3.7萬輛，銷售3.5萬輛，與去年同期相比，分別增長131.3%和128.0%。其中，純電動汽車產、銷量為2.9，2.6萬輛，分別增長了177.0%，161.6%，而且還將繼續保持高速增長的態勢。在新能源汽車市場需求的推動下，需要加快動力鋰電池的發展及進一步提升其性能，而作為鋰電池關鍵材料的隔膜性能也需要大幅提升。因此，動力鋰電池隔膜的改性研究備受關注。

鋰離子電池隔膜的作用是將電池的正負極隔開，防止正負極接觸而造成短路，允許離子通過而不讓電子通過，從而完成在充放電過程中鋰離子在正負極之間的快速傳輸。目前，鋰離子電池隔膜的生產工藝主要有干法單向拉伸、干法雙向拉伸和濕法工藝，產品主要是單層聚乙烯（PE）隔膜、單層聚丙烯（PP）隔膜、雙層PP/PE隔膜、雙層PP/PP隔膜、三層PP/PE/PP復合隔膜。汽車動力鋰電池使用的隔膜材料以三層PP/PE/PP復合隔膜、雙層PP/PE隔膜為主。目前傳統的鋰電池隔膜還存在力學性能和熱穩定性不佳的問題，因此還需對其進行研究。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是：針對傳統鋰電池隔膜力學性能和熱穩定性不佳的問題，提供了一種有機-無機復合鋰電池隔膜的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

（1）將海泡石機械粉碎后，過篩，得海泡石粉，按重量份數計，依次取30～40份海泡石粉，100～200份水，8～10份茶皂素，10～20份鹽酸，混合后，水熱反應4～6h，過濾，得預處理海泡石；

（2）按重量份數計，依次取30～40份預處理海泡石，80～120份無水乙醇，8～10份氯化亞砜，2～4份尿素，3～5份增塑劑，先將預處理海泡石超聲分散于無水乙醇中，再加入氯化亞砜、尿素和增塑劑，加熱攪拌反應，得改性海泡石分散液；

（3）按重量份數計，依次取30～45份海藻酸鈉，200～250份水，8～10份高碘酸鈉，先將海藻酸鈉和水混合溶脹后，加熱攪拌溶解，再加入高碘酸鈉，加熱攪拌反應，得改性海藻酸鈉分散液；

（4）按重量份數計，依次取60～80份纖維素分散液，30～40份改性海泡石分散液，50～60份改性海藻酸鈉分散液，2～6份聚丙烯酸鋅，4～6份消泡劑，于溫度為120～130℃條件下攪拌形成均相溶液；

（5）將均相溶液于溫度為160～180℃條件下熱壓成厚度為8～18μm的平板膜，冷卻后對平板膜進行拉伸，再經干燥，揭膜，即得有機-無機復合鋰電池隔膜。

步驟（1）所述過篩為過325目篩。

步驟（2）所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二丁芐酯中任意一種。