一種鋰離子電池高耐熱高浸潤隔膜的制備方法
【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，已在移動電子產(chǎn)品、儲能設(shè)備和動力汽車等領(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，避免電池短路和實現(xiàn)鋰離子在正負(fù)極間自由移動的多孔膜。
[0003]鋰離子電池在使用過程中，由于鋰離子在正負(fù)極間來回移動將導(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，因而對電池隔膜材料的性能要求非常高。通常隔膜材料需滿足孔隙度均勻、機械強度高、吸液能力強、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)方法相對落后，難以實現(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)明為解決上述問題，提供了一種鋰離子電池高耐熱高浸潤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，對基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜；
[0008]步驟3，對基膜表面涂覆含氟涂料；
[0009]步驟4，對步驟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氣、氧氣、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)點在于:首先，通過尼龍與降冰片烯-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，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，同時吸液保液能力強，能有效提高電池的容量。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
[0018]實施例1
[0019]一種鋰離子電池高耐熱高浸潤隔膜的制備方法，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
[0025]實施例2
[0026]一種鋰離子電池高耐熱高浸潤隔膜的制備方法，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]實施例2
[0033]一種鋰離子電池高耐熱高浸潤隔膜的制備方法，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]實施例4
[0040]一種鋰離子電池高耐熱高浸潤隔膜的制備方法，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]實施例5
[0047]一種鋰離子電池高耐熱高浸潤隔膜的制備方法，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]對實施例1-5生產(chǎn)的鋰離子電池高耐熱高浸潤隔膜進(jìn)行測試:其閉孔溫度在130-150°C，吸液率大于300%?？梢姳景l(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]對實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，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，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種鋰離子電池高耐熱高浸潤隔膜的制備方法，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，對基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜； 步驟3，對基膜表面涂覆含氟涂料； 步驟4，對步驟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氣、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。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池高耐熱高浸潤隔膜的制備方法，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，對基膜材料進(jìn)行冷卻、層壓壓片，制得基膜；步驟3，對基膜表面涂覆含氟涂料；步驟4，對步驟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，同時吸液、保液能力強，能有效提高電池的容量。
【IPC分類】H01M2/14, H01M2/16, H01M10/0525
【公開號】CN105355815
【申請?zhí)枴緾N201510923318
【發(fā)明人】章結(jié)兵, 謝鳳秀
【申請人】蘇州鋰盾儲能材料技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月14日