一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰離子電池隔膜生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池是一種高效的二次電池，由于其高的比能量密度和循環(huán)使用壽命，已在移動(dòng)電子產(chǎn)品、儲(chǔ)能設(shè)備和動(dòng)力汽車(chē)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。鋰離子電池電芯主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜所組成，由于隔膜材料是電池電芯材料最重要的組成部分之一，其作用主要是隔離電池正負(fù)極，避免電池短路和實(shí)現(xiàn)鋰離子在正負(fù)極間自由移動(dòng)的多孔膜。
[0003]鋰離子電池在使用過(guò)程中，由于鋰離子在正負(fù)極間來(lái)回移動(dòng)將導(dǎo)致電解液溫度的升高，溫度的升高將提高電池電芯中電解液溶解隔膜材料的可能性，進(jìn)而影響電池的安全性和使用壽命，因而對(duì)電池隔膜材料的性能要求非常高。通常隔膜材料需滿(mǎn)足孔隙度均勻、機(jī)械強(qiáng)度高、吸液能力強(qiáng)、良好低溫閉孔溫度和高溫破膜溫度等性能，但目前，鋰離子電池隔膜技術(shù)和生產(chǎn)方法相對(duì)落后，難以實(shí)現(xiàn)綜合性能優(yōu)良的鋰離子電池隔膜的制備生產(chǎn)，尤其是尚耐熱、尚浸潤(rùn)性能的隔I旲材料的生廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明為解決上述問(wèn)題，提供了一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜材料的制備方法，該方法生產(chǎn)的鋰離子電池隔膜在吸液能力和安全性均明顯改善，提高電池容量。
[0005]技術(shù)方案:一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1，將尼龍與降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物共混、熔融擠出，制得基膜材料，熔融共擠溫度為260-320 °C ；
[0007]步驟2，對(duì)基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜；
[0008]步驟3，對(duì)基膜表面涂覆含氟涂料；
[0009]步驟4，對(duì)步驟3處理后的基膜進(jìn)行雙向拉伸，縱、橫向拉伸比為3-6 ;
[0010]步驟5，在氣體氛圍下進(jìn)行等離子體處理，制得隔膜成品。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物在基膜材料中的含量為5-50%。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟2中的層壓壓力為lMPa_30MPa。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述含氟涂料為聚四氟乙烯涂料、聚全氟丙烯涂料、聚偏二氟乙烯涂料、氟烯烴-乙烯基醚共聚物涂料中的一種或兩種以上組合。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟5中等離子體處理的氣體氛圍為氮?dú)狻⒀鯕?、氫氣、氬氣、空氣中的一種。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述隔膜的厚度為10-80 μπι。
[0016]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:首先，通過(guò)尼龍與降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物拉伸成的隔膜可有效改善隔膜的閉孔溫度；其次在其表面涂覆含氟涂料可提高隔膜耐電解液能力；同時(shí)，等離子處理使隔膜的吸液能力也有明顯改善，在電池中應(yīng)用此隔膜材料可有效提高電池的安全性和電池容量。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單合理，成品率高，制備的隔膜具有較高的安全性能、良好的熱自閉孔功能，良好的化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性以及熱穩(wěn)定性，同時(shí)吸液保液能力強(qiáng)，能有效提高電池的容量。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，包括以下步驟:
[0020]步驟1，將尼龍與降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物共混、熔融擠出，制得基膜材料，熔融共擠溫度為260°C，所述降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物在基膜材料中的含量為5% ;
[0021]步驟2，對(duì)基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜，其中層壓壓力為lMPa_30MPa ;
[0022]步驟3，對(duì)基膜表面涂覆含氟涂料，所述含氟涂料為聚四氟乙烯涂料；
[0023]步驟4，對(duì)步驟3處理后的基膜進(jìn)行雙向拉伸，縱、橫向拉伸比為3-6 ;
[0024]步驟5，在氮?dú)鈿怏w氛圍下進(jìn)行等離子體處理，制得隔膜成品，所述隔膜的厚度為10-80 μmD
[0025]實(shí)施例2
[0026]一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，包括以下步驟:
[0027]步驟1，將尼龍與降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物共混、熔融擠出，制得基膜材料，熔融共擠溫度為280°C，所述降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物在基膜材料中的含量為10% ;
[0028]步驟2，對(duì)基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜，其中層壓壓力為lMPa_30MPa ;
[0029]步驟3，對(duì)基膜表面涂覆含氟涂料，所述含氟涂料為聚全氟丙烯涂料和聚偏二氟乙稀涂料；
[0030]步驟4，對(duì)步驟3處理后的基膜進(jìn)行雙向拉伸，縱、橫向拉伸比為3-6 ;
[0031]步驟5，在氧氣氣體氛圍下進(jìn)行等離子體處理，制得隔膜成品，所述隔膜的厚度為10-80 μmD
[0032]實(shí)施例2
[0033]一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，包括以下步驟:
[0034]步驟1，將尼龍與降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物共混、熔融擠出，制得基膜材料，熔融共擠溫度為300°C，所述降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物在基膜材料中的含量為20% ;
[0035]步驟2，對(duì)基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜，其中層壓壓力為lMPa_30MPa ;
[0036]步驟3，對(duì)基膜表面涂覆含氟涂料，所述含氟涂料為氟烯烴-乙烯基醚共聚物涂料；
[0037]步驟4，對(duì)步驟3處理后的基膜進(jìn)行雙向拉伸，縱、橫向拉伸比為3-6 ;
[0038]步驟5，在氫氣氣體氛圍下進(jìn)行等離子體處理，制得隔膜成品，所述隔膜的厚度為10-80 μmD
[0039]實(shí)施例4
[0040]一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，包括以下步驟:
[0041]步驟1，將尼龍與降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物共混、熔融擠出，制得基膜材料，熔融共擠溫度為310°C，所述降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物在基膜材料中的含量為30% ;
[0042]步驟2，對(duì)基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜，其中層壓壓力為lMPa_30MPa ;
[0043]步驟3，對(duì)基膜表面涂覆含氟涂料，所述含氟涂料為聚四氟乙烯涂料、聚全氟丙烯涂料、聚偏二氟乙烯涂料、氟烯烴-乙烯基醚共聚物涂料按1:1:1:1進(jìn)行混合的混合物；
[0044]步驟4，對(duì)步驟3處理后的基膜進(jìn)行雙向拉伸，縱、橫向拉伸比為3-6 ;
[0045]步驟5，在氬氣氣體氛圍下進(jìn)行等離子體處理，制得隔膜成品，所述隔膜的厚度為10-80 μmD
[0046]實(shí)施例5
[0047]一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，包括以下步驟:
[0048]步驟1，將尼龍與降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物共混、熔融擠出，制得基膜材料，熔融共擠溫度為320°C，所述降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物在基膜材料中的含量為50% ;
[0049]步驟2，對(duì)基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜，其中層壓壓力為lMPa_30MPa ;
[0050]步驟3，對(duì)基膜表面涂覆含氟涂料，所述含氟涂料為聚偏二氟乙烯涂料和氟烯烴-乙烯基醚共聚物涂料；
[0051]步驟4，對(duì)步驟3處理后的基膜進(jìn)行雙向拉伸，縱、橫向拉伸比為3-6 ;
[0052]步驟5，在空氣氣體氛圍下進(jìn)行等離子體處理，制得隔膜成品，所述隔膜的厚度為10-80 μmD
[0053]對(duì)實(shí)施例1-5生產(chǎn)的鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜進(jìn)行測(cè)試:其閉孔溫度在130-150°C，吸液率大于300%。可見(jiàn)本發(fā)明生產(chǎn)的隔膜閉孔溫度低、吸液率高，安全性能好，電池應(yīng)用的容量大。
[0054]對(duì)實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，將尼龍與降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物共混、熔融擠出，制得基膜材料，熔融共擠溫度為260-320 °C ； 步驟2，對(duì)基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜； 步驟3，對(duì)基膜表面涂覆含氟涂料； 步驟4，對(duì)步驟3處理后的基膜進(jìn)行雙向拉伸，縱、橫向拉伸比為3-6 ; 步驟5，在氣體氛圍下進(jìn)行等離子體處理，制得隔膜成品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，其特征在于，所述降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物在基膜材料中的含量為5-50%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，其特征在于，步驟2中的層壓壓力為lMPa-30MPa。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，其特征在于，所述含氟涂料為聚四氟乙烯涂料、聚全氟丙烯涂料、聚偏二氟乙烯涂料、氟烯烴-乙烯基醚共聚物涂料中的一種或兩種以上組合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，其特征在于，步驟5中等離子體處理的氣體氛圍為氮?dú)?、氧氣、氫氣、氬氣、空氣中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，其特征在于，所述隔膜的厚度為10-80 μ m。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰離子電池高耐熱高浸潤(rùn)隔膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，將尼龍與降冰片烯-阿爾法烯烴共聚物共混、熔融擠出，制得基膜材料，熔融共擠溫度為260-320℃；步驟2，對(duì)基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜；步驟3，對(duì)基膜表面涂覆含氟涂料；步驟4，對(duì)步驟3處理后的基膜進(jìn)行雙向拉伸，縱、橫向拉伸比為3-6；步驟5，在氣體氛圍下進(jìn)行等離子體處理，制得隔膜成品。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單合理，成品率高，制備的隔膜具有較高的安全性能及良好的熱自閉孔功能，良好的化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性以及熱穩(wěn)定性，同時(shí)吸液、保液能力強(qiáng)，能有效提高電池的容量。
【IPC分類(lèi)】H01M2/14, H01M2/16, H01M10/0525
【公開(kāi)號(hào)】CN105355815
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510923318
【發(fā)明人】章結(jié)兵, 謝鳳秀
【申請(qǐng)人】蘇州鋰盾儲(chǔ)能材料技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日