本發(fā)明涉及鋰離子電池領域，特別是涉及一種生產制備鋰離子電池隔膜的方法。
背景技術：
鋰離子電池因具有比能量大，質量輕，循環(huán)壽命好，自放電率低，無記憶效應及對環(huán)境友好等優(yōu)點，廣泛應用于國防工業(yè)、電動行業(yè)、空間技術等大型應用領域。鋰離子電池主要由正、負極材料，電解液，隔膜，外殼組成，隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，鋰離子電池隔膜的主要作用：分隔正負極，防止兩極接觸短路，同時使鋰離子在正負極之間遷移，完成充放電過程。鋰離子電池隔膜常用的制備方法有：干法，濕法，靜電紡絲方法，濕法是將液態(tài)的烴或小分子物質與聚烴樹脂混合，加熱熔融后，形成均勻混合物，揮發(fā)溶劑，進行相分離后，壓制成膜，濕法可以較好的控制孔徑及孔隙率，但制膜過程中使用的溶劑可能會產生污染，且成本就高。干法是將聚烯烴樹脂熔融，擠壓，吹膜制成結晶性聚合物薄膜，經過結晶化處理，退火后，得到高度取向的多層結構，在高溫下進一步拉伸，將結晶界面進行剝離，形成多孔結構，增加薄膜的孔徑。干法拉伸工藝操作簡單，無污染，是鋰離子電池隔膜制備的常用方法，但存在孔徑及孔隙率較難控制，同時拉伸時容易導致隔膜穿孔，隔膜的機械強度比較差。因此，本發(fā)明公開了一種鋰離子電池隔膜的制備方法。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子電池隔膜的制備方法。
一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：
第一步：取PVDF粉末加入到溶劑中，攪拌得PVDF溶液，取纖維素溶液倒入制備好的PVDF溶液中，攪拌均勻，得PVDF/纖維素共混溶液；
第二步：取第一步的PVDF/纖維素共混溶液，加入固體氧化物粉末，攪拌均勻，得到靜電紡絲溶液；
第三步：將第二步得到的靜電紡絲溶液于注射器中，對其進行靜電紡絲，經處理后得到鋰離子電池隔膜。
第四步：電池組裝：以LiFePO4為正極材料，石墨作為負極，以LiPF6溶液作為電解液，第三步得到的隔膜樣品為隔膜材料，裝配后得到扣式電池。
一種鋰離子電池隔膜的制備方法，第一步中，所述溶劑為NMP、NMF或NMF與丙酮一種或至少兩種及以上的組合。
一種鋰離子電池隔膜的制備方法，第一步中，所述PVDF溶液濃度為15％-30％。
一種鋰離子電池隔膜的制備方法，第一步中，所述纖維素為微晶纖維素，植物纖維素，細菌纖維素的一種或幾種，PVDF溶液與纖維素溶液的體積比為1:0-1:1。
一種鋰離子電池隔膜的制備方法，第二步中，所述的固體氧化物粉末為SiO2，Al2O3，MgO，CaO中的一種或幾種。
一種鋰離子電池隔膜的制備方法，第二步中，所述的最后得到的靜電紡絲溶液中固體氧化物的質量分數為5％-10％。
一種鋰離子電池隔膜的制備方法，第三步中，所述的進行靜電紡絲之前需要調整靜電紡絲裝置的溫度、濕度、場強、擠出速率，紡絲收集方式等。
一種鋰離子電池隔膜的制備方法，第三步中，紡絲溫度為20-60℃，紡絲電壓為10-30KV，紡絲距離為10-25cm，擠出速率為0.01-0.05ml/min，紡絲時間為5-15h，紡絲收集方式采用的靜置板收集及其滾筒收集方式中的一種或幾種。
本發(fā)明與現有技術相比，其顯著優(yōu)點為：(1)采用PVDF溶液與一種或多種纖維素得到的PVDF/纖維素共混溶液作為增強材料，提高了隔膜的熱穩(wěn)定性及機械強度。(2)采用了靜電紡絲裝置及其溫度、濕度、場強、擠出速率的參數設置，保證了孔徑及孔隙率尺寸。
附圖說明
附圖1是靜電紡絲膜的SEM圖片。其中(a)實施例1中的紡絲纖維膜，(b)實施例3中的紡絲纖維膜。
具體實施方式
本發(fā)明一種鋰離子電池隔膜的制備方法，有以下各實施例。
實施例1：本發(fā)明一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：
第一步：PVDF/纖維素共混溶液的制備：取一定量的PVDF粉末，加入到一定量的NMP溶劑中，攪拌3h，得到質量分數為15％的PVDF溶液，按照PVDF與纖維素溶液的體積比1:0.5，取質量分數為10％的纖維素溶液緩慢加入到制備好的PVDF溶液中，攪拌均勻，得到均一穩(wěn)定的PVDF/纖維素共混溶液。
第二步：紡絲溶液的制備：取第一步的PVDF/纖維素共混溶液，加入一定量的SiO2粉末，攪拌均勻，得到SiO2的質量分數5％的靜電紡絲溶液。
第三步：紡絲膜的制備：將上述得到的紡絲溶液于一定規(guī)格的注射器中，調整靜電紡絲裝置的溫度25℃、紡絲電壓20KV、紡絲速率0.01ml/min、紡絲距離15㎝，紡絲時間10h，采用滾筒接收方式(調整縱向滾筒轉速為100rpm，橫向滾筒轉速為0rpm)等對其進行靜電紡絲，經后處理得到鋰離子電池隔膜。
第四步：電池組裝：以LiFePO4為正極材料，石墨作為負極，以LiPF6溶液作為電解液，第三步得到的隔膜樣品為隔膜材料，裝配后得到扣式電池。
實施例2：本發(fā)明一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：
第一步：同實施例1第一步。
第二步：紡絲溶液的制備：取第一步的PVDF/纖維素共混溶液，加入一定量的Al2O3粉末，攪拌均勻，得到Al2O3的質量分數5％的靜電紡絲溶液。
第三步：紡絲膜的制備：將上述得到的紡絲溶液于一定規(guī)格的注射器中，調整靜電紡絲裝置的溫度25℃、紡絲電壓20KV、紡絲速率0.01ml/min、紡絲距離15㎝，紡絲時間10h，采用靜置板收集方式對其進行靜電紡絲，經后處理得到鋰離子電池隔膜。
第四步：同實施例1第四步。
實施例3：本發(fā)明一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：
第一步：同實施例1第一步。
第二步：同實施例2第二步。
第三步：紡絲膜的制備：將上述得到的紡絲溶液于一定規(guī)格的注射器中，調整靜電紡絲裝置的溫度25℃、紡絲電壓20KV、紡絲速率0.01ml/min、紡絲距離15㎝，紡絲時間10h，采用新型滾筒作為接收裝置其進行靜電紡絲，調整縱向滾筒轉速為100rpm，橫向滾筒轉速為30rpm，經后處理得到鋰離子電池隔膜。
第四步：同實施例1第四步。
實施例4：本發(fā)明一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：
第一步：同實施例1第一步。
第二步：同實施例2第二步。
第三步：紡絲膜的制備：將上述得到的紡絲溶液于一定規(guī)格的注射器中，調整靜電紡絲裝置的溫度25℃、紡絲電壓20KV、紡絲速率0.01ml/min、紡絲距離15㎝，紡絲時間10h，采用新型滾筒作為接收裝置其進行靜電紡絲，調整縱向滾筒轉速為150rpm，橫向滾筒轉速為50rpm，經后處理得到鋰離子電池隔膜。
第四步：同實施例1第四步。
實施例5：本發(fā)明一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：
第一步：同實施例1第一步。
第二步：紡絲溶液的制備：取第一步的PVDF/纖維素共混溶液，加入一定量的Al2O3粉末，攪拌均勻，得到Al2O3的質量分數10％的靜電紡絲溶液。
第三步：紡絲膜的制備：將上述得到的紡絲溶液于一定規(guī)格的注射器中，調整靜電紡絲裝置的溫度25℃、紡絲電壓20KV、紡絲速率0.01ml/min、紡絲距離15㎝，紡絲時間10h，采用新型滾筒作為接收裝置其進行靜電紡絲，調整縱向滾筒轉速為200rpm，橫向滾筒轉速為80rpm，經后處理得到鋰離子電池隔膜。
第四步：同實施例1第四步。
實施例6：本發(fā)明一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：
第一步：PVDF/纖維素共混溶液的制備：取一定量的PVDF粉末，加入到一定量的NMP溶劑中，攪拌3h，得到質量分數為20％的PVDF溶液，按照PVDF與纖維素溶液的體積比1:0.5，取質量分數為10％的纖維素溶液緩慢加入到制備好的PVDF溶液中，攪拌均勻，得到均一穩(wěn)定的PVDF/纖維素共混溶液。
第二步：同實施例5第二步。
第三步：紡絲膜的制備：將上述得到的紡絲溶液于一定規(guī)格的注射器中，調整靜電紡絲裝置的溫度25℃、紡絲電壓20KV、紡絲速率0.01ml/min、紡絲距離15㎝，紡絲時間10h，采用新型滾筒作為接收裝置其進行靜電紡絲，調整縱向滾筒轉速為300rpm，橫向滾筒轉速為100rpm，經后處理得到鋰離子電池隔膜。
第四步：同實施例1第四步。
實施例7：本發(fā)明一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：
第一步：PVDF/纖維素共混溶液的制備：取一定量的PVDF粉末，加入到一定量的NMP溶劑中，攪拌3h，得到質量分數為25％的PVDF溶液，按照PVDF與纖維素溶液的體積比1:1，取質量分數為10％的纖維素溶液緩慢加入到制備好的PVDF溶液中，攪拌均勻，得到均一穩(wěn)定的PVDF/纖維素共混溶液。
第二步：紡絲溶液的制備：取第一步的PVDF/纖維素共混溶液，加入一定量的MgO粉末，攪拌均勻，得到MgO的質量分數10％的靜電紡絲溶液。
第三步：同實施例6第三步。
第四步：同實施例1第四步。
實施例8：本發(fā)明一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：
第一步：PVDF/纖維素共混溶液的制備：取一定量的PVDF粉末，加入到一定量的NMP溶劑中，攪拌3h，得到質量分數為25％的PVDF溶液，按照PVDF與纖維素溶液的體積比1:0，取質量分數為10％的纖維素溶液緩慢加入到制備好的PVDF溶液中，攪拌均勻，得到均一穩(wěn)定的PVDF/纖維素共混溶液。
第二步：紡絲溶液的制備：取第一步的PVDF/纖維素共混溶液，加入一定量的Al2O3粉末，攪拌均勻，得到Al2O3的質量分數15％的靜電紡絲溶液。
第三步：同實施例6第三步。
第四步：同實施例1第四步。