[發明專利]一種高強度的鋰電池隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201910169666.2
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN110003549A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 賈明;劉芳洋;蔣良興;艾立華;李劼;張凱
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L39/00;C08K5/053;C08K5/00;C08K5/20;C08K5/09;C08K5/5333;C08J5/22;H01M2/14;H01M2/16;H01M10/052
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種高強度的鋰電池隔膜，涉及鋰電池領域，主要解決傳統的鋰電池隔膜力學性能不甚理想的問題；該鋰電池隔膜包括以下按照重量份的原料：聚乙烯32?47份、鳳尾蘭提取液5?11份、甘油3?7份、聚二甲基二烯丙基氯化銨1.5?2.8份、潤滑劑0.5?1.2份、阻燃劑0.7?1.5份。本發明采用合理的組分，在各組分的協同作用下，大大提升了隔膜的力學性能，有利于延長鋰電池的使用壽命，提高使用的安全性，具有廣闊的市場前景，值得推廣使用。

技術領域

本發明涉及鋰電池領域，具體是一種高強度的鋰電池隔膜及其制備方法。

背景技術

鋰電池的結構中，隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等，直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性，性能優異的隔膜對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、負極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質離子通過的功能。隔膜材質是不導電的，其物理化學性質對電池的性能有很大的影響。電池的種類不同，采用的隔膜也不同。

對于鋰電池系列，由于電解液為有機溶劑體系，因而需要有耐有機溶劑的隔膜材料，一般采用聚烯烴作為主要原料，但傳統的鋰電池隔膜雖然耐酸堿性較強，當時在力學強度上的表現往往不甚理想。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高強度的鋰電池隔膜及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高強度的鋰電池隔膜，包括以下按照重量份的原料：聚乙烯32-47份、鳳尾蘭提取液5-11份、甘油3-7份、聚二甲基二烯丙基氯化銨1.5-2.8份、潤滑劑0.5-1.2份、阻燃劑0.7-1.5份。

作為本發明進一步的方案：包括以下按照重量份的原料：聚乙烯37-42份、鳳尾蘭提取液7-9份、甘油4-6份、聚二甲基二烯丙基氯化銨1.9-2.4份、潤滑劑0.6-1.1份、阻燃劑0.8-1.4份。

作為本發明再進一步的方案：包括以下按照重量份的原料：聚乙烯39份、鳳尾蘭提取液8份、甘油5份、聚二甲基二烯丙基氯化銨2.2份、潤滑劑0.8份、阻燃劑1.1份。

作為本發明再進一步的方案：所述鳳尾蘭提取液的制備方法如下：將鳳尾蘭葉片和水投入蒸餾釜進行蒸餾；對蒸餾釜內的溜出物進行冷卻，得溜出液；將冷卻后的溜出液導入油水分離器中進行油水分離，收集油水分離器分離得到的油層，即得。

作為本發明再進一步的方案：所述潤滑劑為脂肪酸酰胺和羧酸混合而成。

作為本發明再進一步的方案：所述潤滑劑為脂肪酸酰胺和羧酸按照重量比2:1混合而成。

作為本發明再進一步的方案：所述阻燃劑為間苯二酚雙膦酸酯。

所述高強度的鋰電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：

1)稱取聚乙烯，融解，加入鳳尾蘭提取液，在105-127℃的溫度下混合攪拌46-57min，然后升溫至136-148℃，繼續混合攪拌13-21min，得到改性聚乙烯；

2)合并甘油和改性聚乙烯，投入到超聲波處理器中，在98-106℃的環境下超聲處理7-12min，得到第一混合料；

3)在混合料中加入聚二甲基二烯丙基氯化銨，混合均勻，然后在常溫下靜置24-37min，得到第二混合料；

4)將潤滑劑、阻燃劑和第二混合料投入到雙螺桿擠出機中擠出造粒，得到母料；

5)將母料吹制成薄膜，薄膜經過精軋輥滾壓、分切、收卷，即得。

所述高強度的鋰電池隔膜在制備鋰電池隔膜中的應用。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：