[發明專利]一種增加離子交換量的電池隔膜制備工藝

在審

• 申請號: 202011019354.2
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112133870A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 夏祥華;何志能;葉義林
• 申請（專利權）人: 湖南省凱納方科技有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/052;B08B1/00;B08B5/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 王萌

本發明公開了一種增加離子交換量的電池隔膜制備工藝，包括以下步驟：步驟一，原料準備；步驟二，熔融擠出；步驟三，熱處理；步驟四，分步拉伸；步驟五，熱風定型；步驟六，隔膜清理；步驟七，分切收集；步驟八，隔膜改性；步驟九，清洗烘干；該發明通過改性劑將隔膜改性，增加了隔膜的親水性，同時改性劑內加入有木質素磺酸鹽，有利于提高隔膜的離子交換量，有利于提高電池的充放電效率，通過毛刷刷去隔膜表面的灰塵和微粒，有利于避免灰塵和微粒劃傷隔膜，同時降低了微粒和灰塵對改性效果的影響，通過將改性后的隔膜利用氫氧化鉀溶液浸泡，并且多次用純水沖洗，去除隔膜表面未反應的改性劑和微粒，有利于提升隔膜的品質。

技術領域

本發明涉及隔膜制備技術領域，具體為一種增加離子交換量的電池隔膜制備工藝。

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。

電池隔膜一般采用聚乙烯和聚丙烯材料制成，電池隔膜除了將正負極分隔開來的作用，同時與電解液接觸有著讓離子通過的功能，但是不論是聚乙烯和聚丙烯都有較強的疏水性，不利于電解液的浸潤，從而增大了電池的內阻，從而減少了離子交換量，降低了電池的放電效率，所以需要對隔膜進行改性，然而直接改性，隔膜表面的雜質和灰塵會吸附在隔膜表面，會造成隔膜劃傷的情況發生，甚至會造成電池隔膜表面微孔堵塞，大大降低了改性的效果，同時照射改性之后，殘余改性劑附著在電池隔膜表面，空氣中的灰塵和微粒也會附著在隔膜表面，降低了隔膜的質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種增加離子交換量的電池隔膜制備工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種增加離子交換量的電池隔膜制備工藝，包括以下步驟：步驟一，原料準備；步驟二，熔融擠出；步驟三，熱處理；步驟四，分步拉伸；步驟五，熱風定型；步驟六，隔膜清理；步驟七，分切收集；步驟八，隔膜改性；步驟九，清洗烘干；

其中在上述步驟一中，首先將所需要的聚丙烯和改性劑準備好；

其中在上述步驟二中，將步驟一中準備好的聚丙烯投入雙螺桿擠出機中，隨后打開機器進行加熱，聚丙烯變成熔融狀態，隨后從雙螺桿擠出機的模頭擠出形成薄膜，擠出的薄膜經過流延后形成特定晶體結構的基膜，基膜經過冷風降溫后用冷卻輥收集起來；

其中在上述步驟三中，將步驟二中收集起來的基膜放入熱風循環爐內進行熱處理，熱處理之后得到硬彈性薄膜；

其中在上述步驟四中，將步驟三中熱處理完成得到的硬彈性薄膜通過輥筒進行低溫拉伸，隨后將低溫拉伸后的硬彈性薄膜放入熱風循環爐內中，利用輥筒進行高溫拉伸后形成納米微孔膜；

其中在上述步驟五中，將步驟四中拉伸形成的納米微孔膜放置在加熱輥上停留一段時間，定型后形成半成品隔膜；

其中在上述步驟六中，將步驟五中定型后的半成品隔膜的上下表面用毛刷輕輕刷去表面雜質和碎屑，用毛刷清潔的同時利用真空吸塵器將雜質和碎屑收集起來；

其中在上述步驟七中，將步驟六中清潔過后的半成品膜分切成大小均勻的塊狀，隨后收集起來備用；

其中在上述步驟八中，將步驟七中分切之后的半成品膜浸泡到改性劑溶液中，隨后將浸泡后的半成品膜裝入聚乙烯密封袋中，利用紫外線燈進行輻射改性，制成改性后的半成品膜；

其中在上述步驟九中，將步驟八中制成的改性后半成品膜分別利用純水和甲醇沖洗，沖洗過后再利用氫氧化鉀溶液在60℃的環境下浸泡兩天，浸泡之后再次利用純水沖洗，最后放入干燥箱中干燥后得到成品隔膜。