[发明专利]一种由混纺无纺布制备锂离子电池隔膜的工艺

说明书

本发明公开了一种由混纺无纺布制备锂离子电池隔膜的工艺，涉及电池隔膜加工技术领域，包括以下步骤：(1)混纺无纺布的加工，(2)粘合剂的配制，(3)粘合层的形成，(4)隔膜的制备。本发明以聚对苯二甲酸乙二醇酯和丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物作为原料制备混纺无纺布，以使利用所制混纺无纺布加工制得的锂离子电池隔膜隔膜具有优异的力学性能，同时提高隔膜的耐高温性能。

技术领域：

本发明涉及电池隔膜加工技术领域，具体涉及一种由混纺无纺布制备锂离子电池隔膜的工艺。

背景技术：

锂电池主要由正负极材料、电解液和隔膜组成，隔膜位于锂离子电池正负极材料之间，是锂离子电池的重要组成部件之一。隔膜起着隔绝正负极，防止电池内部短路，同时吸收电解液，完成在电化学充放电过程中锂离子在正负极之间快速传输等重要作用。

随着锂电池的不断发展，对隔膜性能的要求越来越高，其性能的优劣直接影响到锂电池的充放电性能、循环使用寿命、高低温性能以及安全性能等。目前，商品化的锂电池隔膜材料主要是聚烯烃微孔聚合物膜，包括聚乙烯膜、聚丙烯膜以及聚乙烯-聚丙烯双向拉伸膜。聚烯烃微孔隔膜固然具有电化学性能稳定和机械强度适宜的优势，但也存在缺陷：一方面电解液浸润性能不好，电解液吸收率低，限制了离子电导率的提高，不利于锂电池的快速充放电；另一方面热尺寸稳定性能差，在温度高于120℃时会出现显著的尺寸收缩，电池内部发生短路。为了解决聚烯烃微孔隔膜存在的上述缺陷，我们需要开发新型隔膜材料，提高隔膜的综合使用性能。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作简单易行且环保性强的由混纺无纺布制备锂离子电池隔膜的工艺，所制隔膜具有优异的综合使用性能。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种由混纺无纺布制备锂离子电池隔膜的工艺，包括以下步骤：

(1)混纺无纺布的加工：利用质量比3-5:1的聚对苯二甲酸乙二醇酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物经熔喷法熔融纺丝，再经气流成网方式得到混纺无纺布，混纺无纺布的厚度为0.1-0.2mm，面密度为30-100g/m²；

(2)粘合剂的配制：由40-50份N-羟甲基丙烯酰胺/烯丙基缩水甘油醚聚合物、3-8份泊洛沙姆、1-5份阴离子聚丙烯酰胺和1-5份PEG-60氢化蓖麻油加水溶解而成，粘合剂的粘度控制在10-100cP；

(3)粘合层的形成：将混纺无纺布完全浸渍于所制粘合剂中，粘合剂温度维持在35-50℃，浸渍时间5-30min，浸渍结束后将混纺无纺布于65-80℃下干燥至恒重；

(4)隔膜的制备：将经上述粘合剂处理后的混纺无纺布于温度130-145℃、压力0.1-1MPa、线速度6-12m/min下压延，即得隔膜。

所述N-羟甲基丙烯酰胺/烯丙基缩水甘油醚聚合物由N-羟甲基丙烯酰胺和烯丙基缩水甘油醚经聚合反应制成，其制备方法为：先将N-羟甲基丙烯酰胺加2-3倍重量水溶解完全，并加入过硫酸钾，搅拌使过硫酸钾完全溶解，然后加热至50-60℃开始滴加烯丙基缩水甘油醚，待反应结束后将所得混合物减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得N-羟甲基丙烯酰胺/烯丙基缩水甘油醚聚合物。

所述N-羟甲基丙烯酰胺、烯丙基缩水甘油醚、过硫酸钾的摩尔比为1:1:0.01-0.05。

所述泊洛沙姆经过改性处理，其改性方法为：先将泊洛沙姆和肉桂酸溶于无水乙醇配成过饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加热至回流状态保温搅拌，待反应结束后将所得混合物减压浓缩以回收乙醇，浓缩剩余物经水洗后真空干燥，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性泊洛沙姆。

所述泊洛沙姆、肉桂酸的摩尔比为1:1。