一种锂离子电池隔膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将聚苯醚树脂、改性聚乙烯树脂加入到搅拌容器中以1200‑1800r/min转速高速搅拌，搅拌10‑20min，随后将转速降至300‑500r/min进行搅拌，边搅拌边加入造孔剂，至原料均匀混合，备用。本发明专利技术的聚乙烯在130‑140℃发生熔融闭孔，熔融后机械强度降低，很难保证电极间绝缘性，而聚苯醚树脂具有优良的综合性能，可改善材料熔融后机械强度，同时其具有优良的电解液亲和性，二者搭配，具有协配作用，可大幅度改善隔膜的充放电性能以及闭孔温度等性能。

A preparation method of separator for lithium ion batteries

The invention discloses a preparation method of separator for lithium ion batteries, which includes the following steps: first, adding polyphenylene ether resin and modified polyethylene resin into the mixing vessel at 1200 1800r/min speed, stirring for 10 20min, then reducing the speed to 300 500r/min for stirring, adding pore-making agent while stirring, and evenly mixing the raw materials for reserve. The polyethylene of the present invention melts at 130 140 C and the mechanical strength decreases after melting, which makes it difficult to guarantee the insulation between electrodes. The polyphenylene ether resin has excellent comprehensive performance, can improve the mechanical strength of the material after melting, and has excellent electrolyte affinity. The combination of the two has a synergistic effect, and can greatly improve the charging and discharging performance of the diaphragm and the closure temperature. And other properties.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池隔膜的制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池隔膜的制备方法。
技术介绍
锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反，因其具有比传统电池更安全、更环保等较多的优越性能，被广泛应用于手机、电脑等电子设备,隔膜是关键的内层组件之一；隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用，隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，而锂离子漏液是电池常见现象，其电解液是碳酸酯类，如碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等，碳酸酯类对有机物的溶解能力强，大都数聚合物很难抵抗其侵蚀，因此采用需要有耐有机溶剂的隔膜材料。现有锂离子电池隔膜材料主要有聚丙烯、聚乙烯单层微孔膜，以及多层复合微孔膜，多层复合膜长时间层间易分离，继而影响整体性能，而聚乙烯单层微孔膜成本低，机械强度、电化学稳定性好，但聚乙烯熔融后机械强度降低，聚丙烯在高温下仍保持完整性，但低温不具备闭孔功能，现有文献中出现将二者结合，形成双连续相结构，中国专利文献(公告号：CN105355811B)公开了一种聚烯烃微孔膜、制备方法及锂离子电池，所述微孔膜使骨架结构由聚丙烯和聚乙烯的两相连续相共同构成，其中，聚丙烯树脂的质量百分含量为50-65％，聚乙烯树脂百分质量含量为35-50％，且聚丙烯树脂和聚乙烯树脂的特性粘度值为200ml/g-1000ml/g之间，二者的特性粘度差小于100ml/g，但聚乙烯、聚丙烯对锂离子电解质润湿性差，降低电池充放电性能，中国专利文献(公告号：CN105185940B)公开了一种聚烯烃/纳米晶体纤维素复合隔膜的制备方法及其应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)纳米晶体纤维素钠分散液的制备；(2)基体膜的表面预处理；(3)改性多孔膜的涂覆处理；本专利技术的聚烯烃/纳米晶体纤维素复合隔膜，应用在锂离子电池领域，该文献将聚烯烃与纳米晶体纤维素复合来改善材料与电解质润湿性，但纳米晶体纤维素在与聚烯烃形成复合隔膜时，易出现团聚，影响隔膜材料的微孔结构。聚苯醚树脂具有良好的电解液亲和性和耐高温性，现有文献中出现采用聚苯醚树脂制备微孔隔膜，技术不是很成熟，采用聚乙烯/聚苯醚复合制备微孔膜，目前还未见关于该材料的报道。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种锂离子电池隔膜的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术提供了一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将聚苯醚树脂、改性聚乙烯树脂加入到搅拌容器中以1200-1800r/min转速高速搅拌，搅拌10-20min，随后将转速降至300-500r/min进行搅拌，边搅拌边加入造孔剂，至原料均匀混合，备用；所述改性聚乙烯树脂的制备方法为：将聚乙烯树脂、表面修饰的纳米二氧化硅按照重量(11-14)：3混合加入到高速搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为300-400r/min，搅拌30-40min，随后加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出温度为180-200℃，即可；步骤二，将步骤一备用的原料加入到双螺杆挤出机中进行挤出，随后再双向拉伸，随后再冷却、定型，然后烘烤使造孔剂分解，形成孔隙，即得本专利技术的锂离子电池隔膜。优选地，所述步骤一中聚苯醚树脂、改性聚乙烯树脂、造孔剂物质的质量比为(50-70)：(30-40)：5。优选地，所述步骤一中聚苯醚树脂、改性聚乙烯树脂、造孔剂物质的质量比为60：35：5。优选地，所述表面修饰的纳米二氧化硅修饰处理为将纳米二氧化硅加入到稀土溶液中反应20-30min，反应温度为75-85℃，随后再送入冰醋酸中静置1-2h，随后洗涤、离子、干燥，得到备用纳米二氧化硅，随后将备用纳米二氧化硅、γ-氨基乙基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷进行混合，随后进行水浴处理，然后再洗涤、离心、干燥，即可。优选地，所述稀土溶液为质量分数85-95％的氯化镧溶液。优选地，所述备用纳米二氧化硅、γ-氨基乙基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷物质的质量比为(13-15)：(2-6)：3。优选地，所述备用纳米二氧化硅、γ-氨基乙基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷物质的质量比为14：4：3。优选地，所述水浴处理温度为85-95℃，水浴时间为2-5h。优选地，所述造孔剂为草酸、乙醇按照重量比3:7进行混合配制而成。优选地，所述步骤二中烘烤温度为160-180℃。聚乙烯树脂通过纳米二氧化硅进行增强改性，纳米二氧化硅具有高的比表面积，以及大量的微孔，可提高材料的孔隙率，聚乙烯、聚苯醚树脂复合，因二者熔点不同，聚乙烯会出现熔断现象，但纳米二氧化硅改性后的聚乙烯韧性和机械性能显著提高，解决了该现象问题，同时纳米二氧化硅经过表面修饰后，提高了与聚乙烯间相容性，又因其携带氨基等官能团避免在聚乙烯中团聚，继而使纳米二氧化硅均匀分散在聚乙烯中，表面修饰后具有氨基、羟基等官能团可作为桥梁，将聚乙烯树脂、聚苯醚树脂进行架接，提高二者间的连接力，继而进一步提高隔膜的性能，造孔剂经过高温分解后形成微孔，与隔膜材料中的二氧化硅微孔能够相互贯通，具有协同作用，继而大幅度改善孔隙率、透气度。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：聚乙烯在130-140℃发生熔融闭孔，熔融后机械强度降低，很难保证电极间绝缘性，而聚苯醚树脂具有优良的综合性能，可改善材料熔融后机械强度，同时其具有优良的电解液亲和性，二者搭配，具有协配作用，可大幅度改善隔膜的充放电性能以及闭孔温度等性能。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1.本实施例的一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将聚苯醚树脂、改性聚乙烯树脂加入到搅拌容器中以1200r/min转速高速搅拌，搅拌10min，随后将转速降至300r/min进行搅拌，边搅拌边加入造孔剂，至原料均匀混合，备用；所述改性聚乙烯树脂的制备方法为：将聚乙烯树脂、表面修饰的纳米二氧化硅按照重量11：3混合加入到高速搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为300r/min，搅拌30min，随后加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出温度为180℃，即可；步骤二，将步骤一备用的原料加入到双螺杆挤出机中进行挤出，随后再双向拉伸，随后再冷却、定型，然后烘烤使造孔剂分解，形成孔隙，即得本专利技术的锂离子电池隔膜。本实施例的步骤一中聚苯醚树脂、改性聚乙烯树脂、造孔剂物质的质量比为50：30：5。本实施例的表面修饰的纳米二氧化硅修饰处理为将纳米二氧化硅加入到稀土溶液中反应20min，反应温度为75℃，随后再送入冰醋酸中静置1h，随后洗涤、离子、干燥，得到备用纳米二氧化硅，随后将备用纳米二氧化硅、γ-氨基乙基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将聚苯醚树脂、改性聚乙烯树脂加入到搅拌容器中以1200‑1800r/min转速高速搅拌，搅拌10‑20min，随后将转速降至300‑500r/min进行搅拌，边搅拌边加入造孔剂，至原料均匀混合，备用；所述改性聚乙烯树脂的制备方法为：将聚乙烯树脂、表面修饰的纳米二氧化硅按照重量(11‑14)：3混合加入到高速搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为300‑400r/min，搅拌30‑40min，随后加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出温度为180‑200℃，即可；步骤二，将步骤一备用的原料加入到双螺杆挤出机中进行挤出，随后再双向拉伸，随后再冷却、定型，然后烘烤使造孔剂分解，形成孔隙，即得本专利技术的锂离子电池隔膜。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将聚苯醚树脂、改性聚乙烯树脂加入到搅拌容器中以1200-1800r/min转速高速搅拌，搅拌10-20min，随后将转速降至300-500r/min进行搅拌，边搅拌边加入造孔剂，至原料均匀混合，备用；所述改性聚乙烯树脂的制备方法为：将聚乙烯树脂、表面修饰的纳米二氧化硅按照重量(11-14)：3混合加入到高速搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为300-400r/min，搅拌30-40min，随后加入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出温度为180-200℃，即可；步骤二，将步骤一备用的原料加入到双螺杆挤出机中进行挤出，随后再双向拉伸，随后再冷却、定型，然后烘烤使造孔剂分解，形成孔隙，即得本发明的锂离子电池隔膜。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中聚苯醚树脂、改性聚乙烯树脂、造孔剂物质的质量比为(50-70)：(30-40)：5。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中聚苯醚树脂、改性聚乙烯树脂、造孔剂物质的质量比为60：35：5。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述表面修饰的纳米二氧化硅修饰处理为将纳米二氧化硅加入到稀...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆志鹏，
申请(专利权)人：安徽兆拓新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34