[發(fā)明專利]復(fù)合電解質(zhì)膜及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910020697.1
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109830744A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧素祥;徐賽;魏禮勇;邵玲
• 申請（專利權(quán)）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本發(fā)明提供了復(fù)合電解質(zhì)膜及其制備方法，其中，制備方法包括：(1)向有機溶劑中加入聚合物和鋰鹽，攪拌溶解以便得到電解質(zhì)溶液；(2)將所述電解質(zhì)溶液涂覆到支撐材料上并進(jìn)行干燥，以便形成自支撐薄膜；(3)將所述支撐材料上所述自支撐薄膜依次進(jìn)行加熱和冷卻后取下；(4)將所述自支撐薄膜與支撐膜進(jìn)行復(fù)合，以便獲得所述復(fù)合電解質(zhì)膜。由此，該方法步驟簡單，容易操作，可以避免直接在支撐膜上涂覆聚合物電解質(zhì)導(dǎo)致的支撐膜收縮褶皺，不均一。因此該方法制備得到的復(fù)合電解質(zhì)膜結(jié)構(gòu)均一、平整無褶皺。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及復(fù)合電解質(zhì)膜及其制備方法。

背景技術(shù)

鋰二次電池以輸出功率大、能量密度高、循環(huán)性優(yōu)越、無記憶效應(yīng)與環(huán)境污染等諸多優(yōu)勢在日常生活中廣泛應(yīng)用，成為便攜式電子產(chǎn)品的可充電電源的首選對象，也被認(rèn)為是最具競爭力的車用動力電池。但是鋰二次電池使用易燃易揮發(fā)的有機液體電解液存在許多安全問題。目前，解決的方法是采用其它電解質(zhì)材料來代替有機液體電解液，比如聚合物電解質(zhì)。

然而，在聚合物電解質(zhì)成膜時存在很大的缺點。例如，電解質(zhì)膜的機械性能差、容易破碎，導(dǎo)致電池微短路或短路；電解質(zhì)膜不易取下；因此需要有支撐膜的電解質(zhì)復(fù)合電解質(zhì)膜來代替。

但制備有支撐膜的聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜存在如下問題：在支撐膜上涂覆電解質(zhì)膜時易收縮，干燥過程導(dǎo)致支撐膜褶皺，且聚合物電解質(zhì)分布不均勻，無法與支撐膜形成復(fù)合電解質(zhì)膜；電解質(zhì)膜干燥后不易取下，取下的過程容易破壞電解質(zhì)薄膜，導(dǎo)致組裝的電池微短路或短路。為此需要尋找更好的方法制備有支撐膜的聚合物電解質(zhì)復(fù)合膜。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種制備復(fù)合電解質(zhì)膜的方法和復(fù)合電解質(zhì)膜，采用該方法制備復(fù)合電解質(zhì)膜可以有效解決現(xiàn)有聚合物電解質(zhì)膜收縮、機械性能差等問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明的一個目的在于提出一種制備復(fù)合電解質(zhì)膜的方法，根據(jù)本發(fā)明的實施例，包括：

(1)向有機溶劑中加入聚合物和鋰鹽，攪拌溶解以便得到電解質(zhì)溶液；

(2)將所述電解質(zhì)溶液涂覆到支撐材料上并進(jìn)行干燥，以便形成自支撐薄膜；

(3)將所述支撐材料上所述自支撐薄膜依次進(jìn)行加熱和冷卻后取下；

(4)將所述自支撐薄膜與支撐膜進(jìn)行復(fù)合，以便獲得所述復(fù)合電解質(zhì)膜。

由此，本發(fā)明通過單獨將聚合物電解質(zhì)制成自支撐薄膜，然后再與支撐膜進(jìn)行復(fù)合，制備得到復(fù)合電解質(zhì)膜。該方法可以避免直接在支撐膜上涂覆聚合物電解質(zhì)導(dǎo)致的支撐膜收縮褶皺，不均一。而且該方法步驟簡單，容易操作，制備得到復(fù)合電解質(zhì)膜結(jié)構(gòu)均一、平整無褶皺。

進(jìn)一步地，所述鋰鹽的加入量為所述電解質(zhì)溶液的1-80質(zhì)量％；所述聚合物的加入量為所述電解質(zhì)溶液的1-99質(zhì)量％。

進(jìn)一步地，所述有機溶劑為選自丙酮、四氫呋喃、苯甲醚、甲苯、二甲苯、二氯甲苯、乙腈、丁二腈、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、丁酸丁酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、正丙醇、異丙醇、N-甲基吡咯烷酮和吡咯中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述聚合物為選自聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚乙烯氧乙烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚碳酸丙烯酯、聚碳酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯、聚環(huán)氧丙烷、聚氯乙烯、聚酰亞胺、聚丙烯亞胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚環(huán)氧乙烷甲基醚甲基丙烯酸酯、聚乙烯乙二醇、聚二丙烯酸酯、聚乙烯乙二醇而甲基丙烯酸酯、聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙烯乙二醇單甲醚、聚乙烯乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、聚-2-甲基丙烯酸乙氧基乙酯、聚乙烯乙二醇二甲醚、聚-2-乙烯基吡啶和聚醚酰亞胺中的至少一種。