鉅大LARGE | 點擊量：1583次 | 2022年04月26日
介紹鋰電池隔膜的要求和制備方法
鋰離子電池隔膜的要求
一、具有電子絕緣性，保證正負極的機械隔離。
二、有一定的孔徑和孔隙率，保證低的電阻和高的離子電導率，對鋰離子有很好的透過性。
三、由于電解質的溶劑為強極性的有機化合物，隔膜必須耐電解液腐蝕，有足夠的化學和電化學穩(wěn)定性。
四、對電解液的浸潤性好并具有足夠的吸液保濕能力。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
五、具有足夠的力學性能，包括穿刺強度、拉伸強度等，但厚度盡可能小。
六、空間穩(wěn)定性和平整性好。
七、熱穩(wěn)定性和自動關斷保護性能好。動力鋰離子電池對隔膜的要求更高，通常采用復合膜。
鋰離子電池隔膜的制備方法
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，可以新增薄膜的孔徑。干法有單向拉伸和雙向拉伸兩種方式。
濕法又稱相分離法或熱致相分離法，將液態(tài)烴或一些小分子物質與聚烯烴樹脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點溫度，進行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一按時間，用易揮發(fā)物質洗脫殘留的溶劑，可制備出相互貫通的微孔膜材料。
鋰離子電池由正極、負極、隔膜和電解液組成。隔膜作為鋰離子電池重要的組成部分之一，具有分隔鋰離子電池正負極，同時又可使電解質離子自由遷移通過的用途。隔膜的性能對鋰離子電池的安全性能與電性能都有重要影響。目前常用的鋰離子電池隔膜重要為聚乙烯(pe)隔膜和聚丙烯(pp)隔膜，pe隔膜的熔點在130℃左右，pp隔膜的熔點在160℃左右，在電池工作環(huán)境溫度較高，或者放電電流過大時，由于電解質的熱慣性用途，隔膜遮斷電流后溫度還會繼續(xù)升高，達到膜破壞溫度時，隔膜會完全破壞，致使電池內部短路溫度繼續(xù)升高，從而導致電池爆炸。為了改善隔膜的耐熱性，市面上出現(xiàn)了陶瓷復合膜，陶瓷復合膜是在pp隔膜或pe隔膜的一側涂覆陶瓷涂層。這類復合膜雖然能夠提高隔膜的耐熱性，但也存在一些缺點，如陶瓷涂層與鋰離子電池電解液的浸潤性較差，導致隔膜的吸液能力較差。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于供應一種鋰離子電池隔膜及其制備方法以及鋰離子電池，本發(fā)明供應的鋰離子電池隔膜除了具有良好的耐熱性之外，還具有良好的吸液能力。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明供應以下技術方法：本發(fā)明供應了一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：將改性無機粒子分散到溶劑中，得到分散漿料；將所述分散漿料涂覆到鋰離子電池隔膜基材的表面，干燥后得到鋰離子電池隔膜；所述改性無機粒子由無機粒子經硅烷偶聯(lián)劑改性得到。優(yōu)選的，所述改性無機粒子的制備包括：將硅烷偶聯(lián)劑和乙醇混合，向所得混合液中加入無機粒子，攪拌，固液分離后得到改性無機粒子。優(yōu)選的，所述無機粒子包括二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鋁或硫酸鋇；所述無機粒子的粒徑為0.1～5μm。優(yōu)選的，所述無機粒子、硅烷偶聯(lián)劑和乙醇的用量比為30g∶(0.1～1.5)g∶(45～75)ml。優(yōu)選的，所述攪拌的速率為300～600r/min，攪拌的時間為0.5～2h。優(yōu)選的，所述分散漿料中改性無機粒子與溶劑的用量比為(30～40)g∶(80～100)ml。優(yōu)選的，所述溶劑為乙醇和水，所述乙醇和水的體積比為(1～2)∶(60～80)。優(yōu)選的，所述干燥的溫度為40～80℃。本發(fā)明供應了上述方法所述制備方法制備得到的鋰離子電池隔膜，包括鋰離子電池隔膜基材和附著于鋰離子電池隔膜基材表面的改性無機粒子層。本發(fā)明供應了一種鋰離子電池，包括正極、負極、隔膜和電解液，所述隔膜為上述方法所述的鋰離子電池隔膜。本發(fā)明供應了一種鋰離子電池隔膜的制備方法，其特點在于，包括以下步驟：將改性無機粒子分散到溶劑中，得到分散漿料；將所述分散漿料涂覆到鋰離子電池隔膜基材上，干燥后得到鋰離子電池隔膜；所述改性無機粒子由無機粒子經硅烷偶聯(lián)劑改性得到。本發(fā)明的無機粒子經硅烷偶聯(lián)劑改性后具有良好的親水性，在保持良好耐熱性的前提下，能有效增強鋰離子電池隔膜的吸液能力。執(zhí)行例結果表明，本發(fā)明制備的鋰離子電池隔膜的吸液率高達170～188％，閉孔溫度為176～185℃，說明本發(fā)明制備的鋰離子電池隔膜具有良好的耐熱性和吸液能力。具體執(zhí)行方式本發(fā)明供應了一種鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：將改性無機粒子分散到溶劑中，得到分散漿料；將所述分散漿料涂覆到鋰離子電池隔膜基材的表面，干燥后得到鋰離子電池隔膜；所述改性無機粒子由無機粒子經硅烷偶聯(lián)劑改性得到。本發(fā)明將改性無機粒子分散到溶劑中，得到分散漿料。
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