[发明专利]一种锂电池隔膜及其应用

说明书

一种锂电池隔膜及其应用，其特征在于，该方法包括以下步骤，采用涂布机将混合料浆均匀的喷涂在性的薄膜上，随后转入干燥箱中，在70～80℃下干燥5～6h，即可得锂电池隔膜。本发明的锂电池隔膜是一种安全性好、抗穿刺强度和拉伸强度高，具有较好的耐热性、孔隙率。

技术领域

本发明涉及一种锂电池隔膜及其应用。

背景技术

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

近年来，将聚合物电解质用于锂离子电池已实现了商品化，聚合物电解质在锂离子电池中既是离子迁移的通道，又起到正负极材料间的隔膜作用。聚合物电解质可分为固体聚合物电解质及凝胶聚合物电解质，作为实用的聚合物电解质隔膜必须满足以下几个必要条件：①具有高的离子电导率，以降低电池内阻；②锂离子的传递系数基本不变，以消除浓度极化；③可以忽略的电子导电性，以保证电极间有效的隔离；④电极材料有高的化学和电化学稳定性；⑤低廉的价格，合适的化学组成，保证对环境友好。

气性、孔隙率、孔径大小、厚度等基本性能不能很好的控制在一定的范围内，因此无法得到有效的应用，不能满足锂电池高端领域的需求。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种锂电池隔膜，其特征在于，该隔膜中含有一层经过表面改性的基础薄膜的基体层，和至少一层分散着纳米颗粒的薄膜层。

所述锂电池隔膜厚度为8-30μm。

所述锂电池隔膜厚度为10-20μm。

所述锂电池隔膜的孔隙率为66～83％。

所述锂电池隔膜的孔隙率为70％。

所述锂电池隔膜的孔隙率为75％。

该锂电池隔膜通过以下方法制备：

步骤一，将正丁醇，N，N-二甲基甲酰胺，纳米二氧化硅,聚偏氟乙烯和四氯化碳进行混合，控制pH值为5-7，搅拌并加热至50-70℃，搅拌的速率为1000-1500r/min，搅拌的时间为1-6h得到混合料浆；

步骤二，薄膜表面改性

将基础薄膜置于2-甲氧基-4-甲基苯酚水溶液中，浸渍30-120min，取出后采用去离子水冲洗3-6遍后置于烘干机中烘干得到表面改性的薄膜；

步骤三，涂布

将步骤二表面经过改性的薄膜置于涂布机上，将步骤一混合料浆通过静电喷涂装置，以2-4mL/dm²，均匀喷涂在改性的薄膜上，随后转入干燥箱中，在70～80℃下干燥5～6h，即可得锂电池隔膜。

所述正丁醇，N，N-二甲基甲酰胺，纳米二氧化硅，聚偏氟乙烯和四氯化碳的质量比为30-60:10-15:1-5:4-8:0.5-3。

步骤一中所述的介孔纳米粒子为经过表面改性的孔纳米粒子，具体采用如下方法制备：

步骤A、介孔二氧化硅纳米粒制备