[发明专利]一种锂离子电池隔膜的制备方法及锂离子电池隔膜

说明书

技术领域

本申请涉及电池隔膜领域，特别是涉及一种锂离子电池隔膜的制备方法，以及由该方法制备的锂离子电池隔膜。 

背景技术

随着锂离子电池的不断发展和电池工艺的多样化，尤其是动力汽车和大容量储能电池为了能够实现高倍率快速放电而对锂电池隔膜提出了很高的要求，既希望隔膜具有较高的孔隙率及通孔，又对耐高温性能提出了很高的要求，这样传统的单层聚烯烃电池隔膜，如PP膜、PE膜，就满足不了耐高温的性能。在这个基础上国内外很多专利公开了在单层PP、PE的表面涂上耐高温的无机涂层或耐高温有机物，这又将导致部分微孔被堵住造成孔隙率和透气性降低，满足不了高倍率快速放电的需求，而且多了涂覆烘干的工序和设备导致成本增加，并且，在加工使用过程中，部分无机粒子还会从基膜上脱落导致一系列的安全问题。 

发明内容

本申请的目的是提供一种新组分配比的锂离子电池隔膜及其制备方法。 

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案： 

本申请的一方面公开了一种锂离子电池隔膜的制备方法，该方法包括，在有机溶剂中先后加入无机粒子和挤出级的PVDF树脂，搅拌均匀制成混合浆料，并将混合浆料挤出成基膜；其中搅拌速度为100-300rpm/min，并且搅拌速度由慢到快进行。 

进一步的，PVDF树脂与无机粒子的质量比为40-50：8-29，优选的，质量比为40-50：19-29。 

更进一步的，混合浆料的粘度为0.4-0.7Pa.s。 

本申请的制备方法中，无机粒子选自硅、钛、铝、硅氧化物、钛氧化物、铝氧化物中的一种或几种。 

进一步的，有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和丁内酯中的至少一种。 

本申请的制备方法具体包括， 

a.将8-29质量份的无机粒子加入到30-40质量份的有机溶剂中，100-300 rpm/min搅拌均匀，形成无机粒子悬浮液； 

b.向均匀分散的无机粒子悬浮液中加入40-50质量份的PVDF树脂，100-300rpm/min搅拌均匀，即获得混合浆料，且搅拌速度高于步骤a中的搅拌速度，即获得混合浆料； 

c.将混合浆料挤出成基膜，对基膜进行热处理、拉伸以及高温定型后即制成锂离子电池隔膜。 

本申请的制备方法中，优选的，步骤a为，将19-29质量份的无机粒子加入到30-40质量份的有机溶剂中，100-300rpm/min搅拌均匀，形成无机粒子悬浮液。 

进一步的，在步骤a中，将无机粒子加入到有机溶剂之前，先向有机溶剂中加入0.5-1.5质量份的添加剂。 

本申请的制备方法中，添加剂包括偶联剂、抗氧化剂、分散剂中的至少一种。优选的添加剂为硅烷类550分散剂。 

本申请的另一面公开了一种由本申请的制备方法所制备的锂离子电池隔膜。 

由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于： 

本申请的方法制备出的电池隔膜不仅能够到达较高的耐高温性能，同时还不会影响孔隙率，也不会影响隔膜的成膜性、加工性能。既保留了单层隔膜孔隙率高、通孔好的特点；并且，由于无机粒子是直接和PVDF树脂混匀的，又避免了在隔膜表面涂布无机粒子层所带来的额外工序和设备，以及由涂层无机粒子掉落所引起的一系列安全问题。 

具体实施方式

现有技术中，一般的聚烯烃微孔膜经过135℃处理，其收缩率大于10%，甚至导致微孔膜破裂，耐高温性能不好；为了提高微孔膜的耐高温性能，在其表面涂覆无机粒子层后，虽然其耐高温性能有所提高，但是，会影响微孔膜的孔隙率，使得孔隙率降低到30%以下。因此，既要保证单层隔膜的优点，又要保障其耐高温性能和孔隙率是一个很大的难点。 

本申请提供的新的锂离子电池隔膜的制备方法，即很好的解决了该技术问题，该方法先将无机粒子加入有机溶剂中搅拌混匀，制成无机粒子悬浮液，然后再向无机粒子悬浮液中加入挤出级的PVDF树脂，搅拌混匀，制成混合浆料，直接将混合浆料挤出成基膜，然后采用常规的热处理、拉伸等步骤将基膜拉伸 成多孔薄膜，即本申请的锂离子电池隔膜。其中搅拌的速度为100-300rpm/min，并且搅拌速度由慢到快进行。