[發(fā)明專利]一種鋰離子電池隔膜的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811356780.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN109686901A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸志鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽兆拓新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M2/14
• 分類號(hào): H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥道正企智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34130
• 代理人: 謝偉

本發(fā)明公開了一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：步驟一，將聚苯醚樹脂、改性聚乙烯樹脂加入到攪拌容器中以1200?1800r/min轉(zhuǎn)速高速攪拌，攪拌10?20min，隨后將轉(zhuǎn)速降至300?500r/min進(jìn)行攪拌，邊攪拌邊加入造孔劑，至原料均勻混合，備用。本發(fā)明的聚乙烯在130?140℃發(fā)生熔融閉孔，熔融后機(jī)械強(qiáng)度降低，很難保證電極間絕緣性，而聚苯醚樹脂具有優(yōu)良的綜合性能，可改善材料熔融后機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)其具有優(yōu)良的電解液親和性，二者搭配，具有協(xié)配作用，可大幅度改善隔膜的充放電性能以及閉孔溫度等性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池隔膜的制備方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作，在充放電過程中，Li⁺在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時(shí)，Li⁺從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反，因其具有比傳統(tǒng)電池更安全、更環(huán)保等較多的優(yōu)越性能，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電腦等電子設(shè)備,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一；隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用，隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，而鋰離子漏液是電池常見現(xiàn)象，其電解液是碳酸酯類，如碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等，碳酸酯類對(duì)有機(jī)物的溶解能力強(qiáng)，大都數(shù)聚合物很難抵抗其侵蝕，因此采用需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料。

現(xiàn)有鋰離子電池隔膜材料主要有聚丙烯、聚乙烯單層微孔膜，以及多層復(fù)合微孔膜，多層復(fù)合膜長(zhǎng)時(shí)間層間易分離，繼而影響整體性能，而聚乙烯單層微孔膜成本低，機(jī)械強(qiáng)度、電化學(xué)穩(wěn)定性好，但聚乙烯熔融后機(jī)械強(qiáng)度降低，聚丙烯在高溫下仍保持完整性，但低溫不具備閉孔功能，現(xiàn)有文獻(xiàn)中出現(xiàn)將二者結(jié)合，形成雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)，中國專利文獻(xiàn)(公告號(hào)：CN105355811B)公開了一種聚烯烴微孔膜、制備方法及鋰離子電池，所述微孔膜使骨架結(jié)構(gòu)由聚丙烯和聚乙烯的兩相連續(xù)相共同構(gòu)成，其中，聚丙烯樹脂的質(zhì)量百分含量為50-65％，聚乙烯樹脂百分質(zhì)量含量為35-50％，且聚丙烯樹脂和聚乙烯樹脂的特性粘度值為200ml/g-1000ml/g之間，二者的特性粘度差小于100ml/g，但聚乙烯、聚丙烯對(duì)鋰離子電解質(zhì)潤(rùn)濕性差，降低電池充放電性能，中國專利文獻(xiàn)(公告號(hào)：CN105185940B)公開了一種聚烯烴/納米晶體纖維素復(fù)合隔膜的制備方法及其應(yīng)用，所述制備方法包括以下步驟：(1)納米晶體纖維素鈉分散液的制備；(2)基體膜的表面預(yù)處理；(3)改性多孔膜的涂覆處理；本發(fā)明的聚烯烴/納米晶體纖維素復(fù)合隔膜，應(yīng)用在鋰離子電池領(lǐng)域，該文獻(xiàn)將聚烯烴與納米晶體纖維素復(fù)合來改善材料與電解質(zhì)潤(rùn)濕性，但納米晶體纖維素在與聚烯烴形成復(fù)合隔膜時(shí)，易出現(xiàn)團(tuán)聚，影響隔膜材料的微孔結(jié)構(gòu)。

聚苯醚樹脂具有良好的電解液親和性和耐高溫性，現(xiàn)有文獻(xiàn)中出現(xiàn)采用聚苯醚樹脂制備微孔隔膜，技術(shù)不是很成熟，采用聚乙烯/聚苯醚復(fù)合制備微孔膜，目前還未見關(guān)于該材料的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子電池隔膜的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將聚苯醚樹脂、改性聚乙烯樹脂加入到攪拌容器中以1200-1800r/min轉(zhuǎn)速高速攪拌，攪拌10-20min，隨后將轉(zhuǎn)速降至300-500r/min進(jìn)行攪拌，邊攪拌邊加入造孔劑，至原料均勻混合，備用；

所述改性聚乙烯樹脂的制備方法為：將聚乙烯樹脂、表面修飾的納米二氧化硅按照重量(11-14)：3混合加入到高速攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為300-400r/min，攪拌30-40min，隨后加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出，擠出溫度為180-200℃，即可；