[发明专利]电池隔膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及隔膜技术领域，更具体地说，涉及一种电池隔膜的制备方法。

背景技术

近年来，随着资源的日益枯竭和全球气候变暖等问题的突显，绿色低碳的生活方式受到了倡导。其中，发展电动车及混合电动车来部分代替消耗化石燃料的内燃机汽车是解决能源危机及环境恶化的主要方法之一。驱动电源是影响电动车推广使用的关键部件，如今广泛使用的驱动电源包括铅酸电池、镍镉电池(NiCd)、锂电子电池和锌镍电池等。在各种驱动电源中，锌镍电池由于具有功率高、能量足、无环境污染、可靠性高和安全性好、成本低廉、使用寿命长等优点，得到了广泛的研究。

在锌镍电池中，由于锌极易出现变形、枝晶、腐蚀和钝化等问题，从而导致锌镍电池存在循环寿命短、自放电较大和循环使用过程容量衰减快等缺陷。为了改进锌镍电池的上述缺陷，相关研究人员不断对锌镍电池隔膜进行研究。例如，1941年出版的Andre H.Bull.Soc.Fr.Electrians报道了一种隔膜材料，该材料在30％的KOH溶液中不稳定、易降解；专利号为4,279,978的美国专利文献报道了一种以聚酰胺、亲水聚合物和一些辅助材料所组成的隔膜。

但是，上述报道的隔膜存在的共同的缺点为隔膜的微孔为直孔，如图1所示。由于离子直线运动特性优先选择电阻小的微孔部，因此，在充电反应过程中，锌离子优先在隔膜的该直孔部位被还原，经过反复的积累，该直孔处的锌物质逐渐增多，从而形成一个高出电极平面的高点即锌枝晶。由于锌枝晶致密且坚硬，因此，锌枝晶不断长高后会从隔膜的微孔处直接顶穿隔膜，从而使锌镍电池的两极短路并失效。

因此，本发明人考虑，提供一种电池隔膜的制备方法，该方法制备的电池隔膜可以避免枝晶穿透。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种电池隔膜的制备方法，该方法制备的电池隔膜可以避免枝晶穿透。

本发明提供一种电池隔膜处理液，包括以下重量比的成分：

1.85wt％～2wt％的氟碳表面活性剂；

1.3wt％～1.5wt％的流平剂；

1.4wt％～1.7wt％的非离子表面活性剂；

95wt％～95.4wt％的水。

相应的，本发明还提供一种电池隔膜处理液的制备方法，包括以下步骤：

将1.4wt％～1.7wt％的非离子表面活性剂加入95wt％～95.4wt％的水中，混合后得到第一溶液；

分别将1.85wt％～2wt％的氟碳表面活性剂和1.3wt％～1.5wt％的流平剂加入所述第一溶液中，混合后得到电池隔膜处理液。

本发明还提供一种电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

将第一聚丙烯薄膜和第二聚丙烯薄膜分别在-3～-7℃下单向拉抻，然后在45～60℃下保温，分别得到第一聚丙烯微孔薄膜和第二聚丙烯微孔薄膜；

将所述第一聚丙烯微孔薄膜与所述第二聚丙烯微孔薄膜按拉伸方向垂直复合，得到聚丙烯微孔复合薄膜；

将所述聚丙烯微孔复合薄膜进行亲水化处理，得到电池隔膜。

优选的，所述将聚丙烯微孔复合薄膜进行亲水化处理具体为：

将聚丙烯微孔复合薄膜置于所述电池隔膜处理液中，静置1～5小时后烘干，所述电池隔膜处理液包括以下重量比的成分：1.85wt％～2wt％的氟碳表面活性剂；1.3wt％～1.5wt％的流平剂；1.4wt％～1.7wt％的非离子表面活性剂；95wt％～95.4wt％的水。

优选的，所述聚丙烯微孔复合薄膜与所述电池隔膜处理液的面积质量比为(30m²～50m²)∶(20Kg～30Kg)。

优选的，所述聚丙烯微孔复合薄膜的厚度为0.015～0.10mm。

优选的，所述聚丙烯微孔复合薄膜的面密度为12～43g/m²；透气率为35～56％。

优选的，所述聚丙烯微孔复合薄膜的抗穿刺强度为8～50N。

优选的，所述聚丙烯微孔复合薄膜的纵向拉伸强度为1500～1950kgf/cm²；横向拉伸强度为300～657kgf/cm²。

优选的，所述第一聚丙烯薄膜的孔径为7～15μm；所述第二聚丙烯薄膜的孔径为7～15μm。