[发明专利]一种离子电池多孔隔膜的制备方法和离子电池

说明书

本发明提供一种电池多孔隔膜的制备方法和离子电池，方法包括将聚合物和造孔剂分散在溶剂I中，得到含有络合物的溶液；聚合物选自聚偏氟乙烯、聚聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物和聚芳纶中一种或多种；造孔剂选自碱金属盐；聚合物和造孔剂的总质量占溶液1～40％，造孔剂和聚合物摩尔比为0.05～5:1；溶剂I选自N‑甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、丙酮、磷酸三乙酯、六甲基磷酰胺、二乙基甲酰胺、四甲基脲、环丁砜和二甲基亚砜中至少一种；将溶液涂布，烘干，得到初始膜后用不能溶解聚合物的溶剂清洗，烘干。该方法简单，能够调节多孔隔膜的厚度、孔径尺寸和孔隙率；机械强度可以调控，且机械强度较高；还具有较好充放电性能。

技术领域

本发明属于膜材料技术领域，尤其涉及一种离子电池多孔隔膜的制备方法和离子电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、寿命长、无记忆效应、价格低廉等优点，在储能、航空航天、便携式消费类电子产品、电动汽车等新电源领域具有非常广泛的应用。钠离子电池具有原料储量丰富、成本低、高倍率、无过放特性，在大规模储能和低速电动车等领域获得应用。

目前，锂离子电池(或钠离子电池)中商业化的隔膜以PP、PE或PP/PE/PP三层复合膜为主，一般采用拉伸法或挤出法制备，稳定性好、机械强度高、孔径均匀。然而上述制备工艺比较复杂、孔隙率稍低、隔膜无极性保液率较低。而PVDF或PVDF-HFP或聚芳纶是极性物质或具有极性官能团、熔点更高，制备成的膜极性较高吸液和保液率较好，化学稳定性和热稳定性较高。此前使用的造孔剂选择范围较窄、价格昂贵、无法回收，使用的溶剂也比较昂贵。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种离子电池多孔隔膜的制备方法和离子电池，该方法简单，且能调节隔膜的尺寸和孔隙率。

本发明提供了一种离子电池多孔隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)、将聚合物和造孔剂分散在溶剂I中，得到含有络合物的溶液；所述聚合物选自聚偏氟乙烯、聚聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚芳纶中的一种或多种；所述造孔剂选自碱金属盐；聚合物和造孔剂的总质量占溶液的1～40％，造孔剂和聚合物的摩尔比为0.05～5:1；所述溶剂I选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、丙酮、磷酸三乙酯、六甲基磷酰胺、二乙基甲酰胺、四甲基脲、环丁砜和二甲基亚砜中的一种或多种；

b)、将所述含有络合物的溶液涂布在基体上，烘干，得到初始膜；

c)、将所述初始膜用溶剂II清洗，烘干，得到电池多孔隔膜；

所述溶剂II选自去离子水、乙醇、乙腈、乙醚、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、乙二醇二甲醚、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二甲苯和甲苯中的一种或多种。