【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池隔膜，具体涉及一种锂离子电池隔膜及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
1、电池隔膜(battery separator)，是指在电池正极和负极之间一层隔膜材料，是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响，其主要作用是：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，让电解液中的离子在正负极之间自由通过。
2、目前，已经商品化的隔膜材料主要是聚烯烃隔膜，具有较为优异的化学稳定性、耐腐蚀性能和较佳的机械性能，但是实践发现，其仍然难以兼顾如下几个问题，存在明显的顾此失彼现象：(1)电解液对其浸润性差；(2)在电池遇到特殊使用情况，温度升高时，热收缩严重，可能导致电池短路；(3)不具备在高温下关闭电池反应的功能，即使具备，也难以有效调节热关断的温度，需要重新改进隔膜，造成研发成本的极大提升。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的一个或多个不足，提供一种新型的锂离子电池隔膜的制备方法，该方法制备的新型的锂离子电池隔膜解决了现有技术中顾此失彼现象的发生。
2、本专利技术同时还提供了一种上述方法制备的锂离子电池隔膜。
3、本专利技术同时还提供了一种包含上述锂离子电池隔膜的锂离子电池。
4、为达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案是：
5、一种锂离子电池隔膜，该电池隔膜包括依次设置的第一聚偏氟乙烯膜层、聚乙烯微球层、第二聚偏氟乙烯膜层；其中，所述第一聚偏氟乙烯膜层、所述第二聚偏氟乙烯膜层分别具有微
6、根据本专利技术的一些优选方面，所述卤化锂为氯化锂和/或溴化锂。
7、本专利技术中，卤化锂的添加不仅可以使得聚乙烯微球适合静电喷涂，而且对于后期锂离子电池而言，基本没有引入其他阳离子，有利于保证产品质量。
8、根据本专利技术的一些优选方面，所述分散溶剂为无水乙醇。
9、根据本专利技术的一些优选方面，以质量百分含量计，所述卤化锂的添加量占所述聚乙烯微球分散液的0.05％-0.3％。
10、根据本专利技术的一些优选方面，以质量百分含量计，所述聚乙烯微球的添加量占所述聚乙烯微球分散液的8％-12％。
11、根据本专利技术的一些优选且具体的方面，所述聚乙烯微球的粒径为1-5μm。
12、在本专利技术的一些优选实施方式中，所述聚乙烯微球分散液的制备方法包括：将聚乙烯微球、分散溶剂和卤化锂分别加入混合容器中，然后在冰水下超声，超声时间控制在10-30min，获得分散均匀的聚乙烯微球分散液。
13、根据本专利技术的一些优选方面，所述第一聚偏氟乙烯膜层、所述第二聚偏氟乙烯膜层分别通过以聚偏氟乙烯纺丝液为原料、采用静电纺丝方法纺成。
14、进一步地，所述聚偏氟乙烯纺丝液为将聚偏氟乙烯分散在混合溶剂中制成，所述混合溶剂由n,n-二甲基甲酰胺和四氢呋喃构成。
15、进一步地，所述混合溶剂中，所述n,n-二甲基甲酰胺与所述四氢呋喃的投料质量比为8-10∶1。
16、根据本专利技术的一些优选方面，所述聚偏氟乙烯纺丝液的质量浓度为16％-20％。
17、在本专利技术的一些优选实施方式中，所述聚偏氟乙烯纺丝液的制备方法包括：将聚偏氟乙烯、混合溶剂分别加入混合容器中，然后在50-65℃下搅拌，搅拌时间可以为2-8h，获得聚偏氟乙烯纺丝液。
18、根据本专利技术的一些优选方面，所述静电喷涂方式中，其工艺参数如下：静电喷涂电压为8-12kv，喷涂推进速度为0.8-1.2ml/h，环境湿度为10％-20％，接收器滚筒转速为250-350r/min。
19、根据本专利技术的一些优选方面，所述静电纺丝方法中，其工艺参数如下：纺丝电压为8-12kv，纺丝推进速度为1.3-1.8ml/h，环境湿度为10％-20％，接收器滚筒转速为250-350r/min。在本专利技术的一些优选实施方式中，该锂离子电池隔膜的制备过程中，控制所述聚偏氟乙烯纺丝液的质量浓度为16％-20％，所述聚乙烯微球分散液中，所述聚乙烯微球的添加量占8％-12％，当所述聚偏氟乙烯纺丝液的纺丝量为4-6ml时，所述聚乙烯微球分散液的喷涂量为2-4ml，且所述聚偏氟乙烯纺丝液的纺丝量大于所述聚乙烯微球分散液的喷涂量。
20、根据本专利技术，该锂离子电池隔膜包括工作状态和热关断状态，当该锂离子电池隔膜处于工作状态时，所述聚乙烯微球层具有与所述微孔结构连通的孔隙通道，该锂离子电池隔膜能够导通锂离子；
21、当该锂离子电池隔膜处于热关断状态时，所述聚乙烯微球层发生软化或熔化进而呈致密结构，且存在部分渗透并堵塞在所述微孔结构中，也即封闭了聚偏氟乙烯膜层，该锂离子电池隔膜能够阻隔锂离子通过。
22、本专利技术提供的又一技术方案：一种上述所述的锂离子电池隔膜的制备方法，该制备方法包括：以聚偏氟乙烯纺丝液为原料、采用静电纺丝方法纺成第一聚偏氟乙烯膜层和第二聚偏氟乙烯膜层中的一个，然后以聚乙烯微球分散液为原料、采用静电喷涂方法在纺成的聚偏氟乙烯膜层上形成聚乙烯微球层，以聚偏氟乙烯纺丝液为原料、采用静电纺丝方法在聚乙烯微球层上形成第一聚偏氟乙烯膜层和第二聚偏氟乙烯膜层中的另一个。
23、本专利技术提供的又一技术方案：一种锂离子电池，包括正极、负极和隔膜，其中：该隔膜为上述所述的锂离子电池隔膜。
24、由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
25、本专利技术创新提供的一种新型的锂离子电池隔膜，该电池隔膜将聚乙烯微球进行特殊设计以组成聚乙烯微球分散液，使其适于静电喷涂，进而实现无粘接剂即可使得聚乙烯微球与聚偏氟乙烯膜层之间相互贴合组装，不分层，尤其是相互组装之后，不仅赋予了该电池隔膜热关断功能，而且还可以通过调整聚乙烯微球采用的不同聚乙烯材质而实现热关断温度的有效调控，无需重新改进隔膜即可在现有基础上根据需要进行选择聚乙烯微球的材质进而调整热关断温度，极大地节约了研发成本；同时，专利技术人意外发现，本专利技术依次设置的第一聚偏氟乙烯膜层、聚乙烯微球层、第二聚偏氟乙烯膜层组装之后，在高温下仍然能够保持良好的热尺寸稳定性，进而保证在高温下电池隔膜仍然可以有效地隔断正负极，避免短路情况的发生(一般地，由于电池要求小型化，体积比较小，因此其正负极间距较小，相互邻近，如若隔膜发生较为显著的热收缩现象，容易使电池正负极发生接触而短路)；而且，聚乙烯微球层位于中间，使得聚乙烯微球不易脱落。
26、此外，本专利技术的电池隔膜还具有高孔隙率以及高吸液率，对电解液的浸润性好，可以为锂离子的传输提供充足的空间。
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1.一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯微球分散液的制备方法包括：将聚乙烯微球、分散溶剂和卤化锂分别加入混合容器中，然后在冰水下超声，超声时间控制在10-30min，获得分散均匀的聚乙烯微球分散液。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯微球的粒径为1-5μm。
4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述卤化锂为氯化锂和/或溴化锂，所述分散溶剂为无水乙醇。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述静电喷涂方式中，其工艺参数如下：静电喷涂电压为8-12kV，喷涂推进速度为0.8-1.2mL/h，环境湿度为10％-20％，接收器滚筒转速为250-350r/min。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯纺丝液的制备方法包括：将聚偏氟乙烯、溶剂分别加入混合容器中，然后在50-65℃下搅拌，搅拌时间为2-8h
7.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝方法中，其工艺参数如下：纺丝电压为8-12kV，纺丝推进速度为1.3-1.8mL/h，环境湿度为10％-20％，接收器滚筒转速为250-350r/min。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，该锂离子电池隔膜的制备过程中，控制所述聚偏氟乙烯纺丝液的质量浓度为16％-20％，当所述聚偏氟乙烯纺丝液的纺丝量为4-6mL时，所述聚乙烯微球分散液的喷涂量为2-4mL，且所述聚偏氟乙烯纺丝液的纺丝量大于所述聚乙烯微球分散液的喷涂量。
9.一种权利要求1-8中任一项所述的锂离子电池隔膜的制备方法制成的锂离子电池隔膜。
10.一种锂离子电池，包括正极、负极和隔膜，其特征在于，该隔膜为权利要求9所述的锂离子电池隔膜。
...【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，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯微球分散液的制备方法包括：将聚乙烯微球、分散溶剂和卤化锂分别加入混合容器中，然后在冰水下超声，超声时间控制在10-30min，获得分散均匀的聚乙烯微球分散液。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯微球的粒径为1-5μm。
4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述卤化锂为氯化锂和/或溴化锂，所述分散溶剂为无水乙醇。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述静电喷涂方式中，其工艺参数如下：静电喷涂电压为8-12kv，喷涂推进速度为0.8-1.2ml/h，环境湿度为10％-20％，接收器滚筒转速为250-350r/min。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯纺丝液的制备方法包括：将聚偏氟乙烯、溶剂分别加入混合容器中，然后在50-65℃下搅...
【专利技术属性】
技术研发人员：马俊锋，吴斌，张超，周良，程小荣，崔巍巍，王旭，
申请(专利权)人：苏州太湖电工新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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