[发明专利]一种锂离子电池安全性隔膜材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂电子电池隔膜生产领域，尤其涉及一种锂离子电池安全性隔膜材料的制备方法。

背景技术

锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜、外封装材料五大材料组成。其中隔膜材料作为锂离子电池的重要组成部分之一，一直备受关注，隔膜是置于电池正负极之间的多微孔薄膜，其主要功能是分隔锂电池正负极，避免短路，同时为锂离子提供自由通道，实现闭合回路。另外，锂离子电池隔膜是一种具有纳米级微孔的高分子功能膜材料，要求其不与锂电池体系内电解液等其它相关材料发生化学反应而影响隔膜材料性能下降及电解液组成变化而导致电池性能下降，因此隔膜材料质量的优劣直接影响到锂电池的电流容量、循环寿命等关键性能指标。

随着锂离子电池应用领域的飞速发展，市场对锂离子电池的性能提出了更加严格的要求，电池厂商对电池隔膜的要求也越来越高。锂电池隔膜需具备以下特性：1、厚度均匀适中且兼顾机械强度和电池内阻；2、良好的透过性和微孔均匀度；3、较强的吸液保液能力；4、良好的化学稳定性和电化学稳定性以及热稳定性；5、较高的安全性能、良好的热自闭孔效应。而目前锂离子电池隔膜的技术和生产方法相对落后，难以实现综合性能优良的锂离子电池隔膜的制备生产，特别是锂电池的安全性能，我们应当尤为重视。

发明内容

发明目的：本发明为解决上述问题，提供了一种锂离子电池安全性隔膜材料的制备方法，该方法的锂离子电池安全性隔膜材料具有破膜温度高，闭孔温度低的特点，是一种可应用制备高容量安全电池的隔膜材料。

技术方案：一种锂离子电池安全性隔膜材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将聚烯烃与含氟聚合物共混、熔融挤出、冷却、切粒，熔融共挤温度为230-270℃；

步骤2，粒料进行二次熔融挤出、冷却、压片，二次熔融温度为230-270℃；

步骤3，步骤2生成的片料进行双向拉伸形成具有微晶结构的半成品隔膜材料；

步骤4，将半成品隔膜材料浸润在双氧水中处理；

步骤5，取出、真空干燥，得到成品隔膜材料。

作为本发明的一种优选方案，步骤1中所述含氟聚合物为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯、六氟丙烯中的一种或两种以上组合。

作为本发明的一种优选方案，步骤1中所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、环烯烃聚合物中的一种或两种以上组合，所述聚烯烃在共混熔融料中所占质量比为3-30％。

作为本发明的一种优选方案，步骤3中所述片料双向拉伸比为3-7，所述半成品隔膜材料的厚度为15-50μm。

作为本发明的一种优选方案，步骤4中将半成品隔膜材料在30-60℃下浸润于10-30％浓度的双氧水中10-60min。

有益效果：本发明与现有技术相比，其优点在于：首先，本发明通过采用含氟聚合物为隔膜基材，可有效抵抗电解液温度升高过程对隔膜材料的溶解，降低破膜的概率；其次，通过在隔膜材料制备原料中添加聚乙烯可有效降低隔膜材料的闭孔温度，使隔膜材料的安全性进一步提高。本发明工艺简单合理，成品率高，制备的隔膜具有破膜温度高、热收缩率小、闭孔温度低，安全性能好等特点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。

实施例1

一种锂离子电池安全性隔膜材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将聚烯烃与含氟聚合物共混、熔融挤出、冷却、切粒，熔融共挤温度为230-270℃，其中所述含氟聚合物为聚四氟乙烯，所述聚烯烃为聚乙烯，所述聚烯烃在共混熔融料中所占质量比为3％；

步骤2，粒料进行二次熔融挤出、冷却、压片，二次熔融温度为230-270℃；

步骤3，步骤2生成的片料进行双向拉伸形成具有微晶结构的半成品隔膜材料，其中所述片料双向拉伸比为3，所述半成品隔膜材料的厚度为15μm；

步骤4，将半成品隔膜材料浸润在双氧水中处理；

步骤5，取出、真空干燥，得到成品隔膜材料。

实施例2

一种锂离子电池安全性隔膜材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将聚烯烃与含氟聚合物共混、熔融挤出、冷却、切粒，熔融共挤温度为230-270℃，其中所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯和聚偏二氟乙烯，所述聚烯烃为聚丙烯，所述聚烯烃在共混熔融料中所占质量比为10％；

步骤2，粒料进行二次熔融挤出、冷却、压片，二次熔融温度为230-270℃；