[发明专利]锂离子电池隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括：S1、将无机纳米粒子分散于含有聚偏氟乙烯的溶液中，得到分散液；S2、将聚乙烯和有机溶剂混合，得到第一均相溶液；S3、将所述分散液和所述第一均相溶液混合，得到第二均相溶液；S4、将所述第二均相溶液进行热压得到平板膜；S5、对所述平板膜进行冷却、铸片和双向拉伸处理得到预定厚度的薄膜；S6、对所述薄膜进行萃取造孔处理，然后对萃取造孔后的薄膜进行烘干处理并将其加工成预定尺寸的锂离子电池隔膜。本发明的锂离子电池隔膜的制备方法依靠传统湿法隔膜的制备工艺，制备出复合有无机纳米粒子的湿法隔膜。所制备的锂离子电池隔膜具有较好的耐热性、较低的热收缩率，较大的保液率。

技术领域

本发明涉及储能器件技术领域，特别是一种锂离子电池隔膜的制备方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低、操作电压高、无记忆效应等特性，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，被广泛应用到日常生活的电子产品中，如笔记本、手机、数码相机等等。正极材料、负极材料、隔膜、电解液是构成锂离子电池的四种关键材料。

锂离子电池隔膜是一种置于正负极之间的多孔材料，其主要作用是隔离电池的正负极，防止电池内短路，同时允许离子通过，从而完成在电化学充放电过程中锂离子在正负极之间的传输。隔膜的性能决定了电池的内阻和界面结构，直接影响电池的容量、循环性能及充放电等特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用，被业界称为电池的“第三电极”。

目前商业化的锂离子电池隔膜主要有：聚烯烃多孔基膜、涂陶瓷隔膜、涂胶隔膜及混涂隔膜。其中，聚烯烃隔膜对有机电解液的接触性差，不易被电解液润湿，容易造成电解液的泄露，严重影响锂离子电池的离子电导率和安全性能。涂覆隔膜虽能在一定程度上提高隔膜的保液率及电池的安全性能，但涂层会增加隔膜的厚度，从而增加电池内阻；其次，陶瓷复合隔膜有机、无机材料的界面相容性较差，往往导致陶瓷复合隔膜出现掉粉问题。因此，开发出厚度适宜且具有高保液率，同时又满足隔膜力学性能和电学性能的电池隔膜将具有非常重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具有较好的耐热性、较低的热收缩率、较大的保液率的锂离子电池隔膜的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括：

S1、将无机纳米粒子分散于含有聚偏氟乙烯的溶液中，得到分散液；

S2、将聚乙烯和有机溶剂混合，得到第一均相溶液；

S3、将所述分散液和所述第一均相溶液混合，得到第二均相溶液；

S4、将所述第二均相溶液进行热压得到平板膜；

S5、对所述平板膜进行冷却、铸片和双向拉伸处理得到预定厚度的薄膜；

S6、对所述薄膜进行萃取造孔处理，然后对萃取造孔后的薄膜进行烘干处理并将其加工成预定尺寸的锂离子电池隔膜。

该制备方法是先将无机纳米粒子分散在胶液中，再将分散有无机纳米粒子的胶液与聚烯烃的有机溶液混合，依靠传统湿法隔膜的制备工艺，制备出复合有无机纳米粒子的湿法隔膜。所制备的锂离子电池隔膜具有较好的耐热性、较低的热收缩率，较大的保液率。

优选地，所述S1中，所述含有聚偏氟乙烯的溶液为聚偏氟乙烯的甲基吡咯烷酮溶液或者聚偏氟乙烯水性浆料；

优选地，在所述聚偏氟乙烯的甲基吡咯烷酮溶液中，聚偏氟乙烯的质量分数为2wt％～8wt％，例如为2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％；

优选地，在所述聚偏氟乙烯水性浆料中，聚偏氟乙烯的质量分数为1wt％～10wt％，例如为1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％。