[发明专利]锂电池、锂电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：将按质量份数计的10‑15份聚(偏氟乙烯‑三氟氯乙烯)和2‑7份乳酸加入到50‑80份的有机溶剂中，搅拌溶解；加入0.5‑5份引发剂和2‑10份的氢化还原剂，然后搅拌反应；将反应混合物加入到碱性水溶液中搅拌沉淀，沉淀物经过滤、洗涤、干燥得到聚(偏氟乙烯‑三氟氯乙烯‑乳酸)共聚物树脂；将聚(偏氟乙烯‑三氟氯乙烯‑乳酸)共聚物树脂制备成锂电池隔膜，通过使用聚(偏氟乙烯‑三氟氯乙烯‑乳酸)共聚物树脂制备锂电池隔膜，使得锂电池隔膜具有可降解、耐电解液腐蚀以及拉伸强度高的特点。

技术领域

本发明实施例涉及锂电池隔膜领域，特别涉及一种锂电池、锂电池隔膜及其制备方法。

背景技术

随着锂电池行业的高速发展，2018年锂电池隔膜的出货量达到20亿平米。并且，在未来的5-10年内，锂电池隔膜还将保持30％的高速增长。现阶段，制备锂电池隔膜所用的材料基本都是聚乙烯和聚丙烯。这类材料生物降解性能非常差，也无法回收再利用，随意丢弃或掩埋的话，将会造成严重的环境污染。因此，为了解决这个问题，需要对锂电池隔膜制备材料进行改性，制备出具有可降解性能的新型锂电池隔膜。

专利公开号为CN106496613A公开了一种立构复合聚乳酸多孔膜材料的制备方法，采用溶液浇注成膜的方法，制备不同厚度的立构复合聚乳酸膜材料，然后进行降解，制备具有多孔结构的立构复合聚乳酸膜材料。本发明制备得到的多孔膜材料孔径分布均匀，具有良好的耐热性和生物可降解性，可广泛应用于生物分子的分离、燃料分子的吸附以及电池隔膜材料等方面，具有广阔的应用前景。但是该方法具有以下不足：(1)该方法完全采用聚乳酸制备多孔膜，由于聚乳酸中的碳氧键不耐电解液腐蚀，该产品无法真正的应用于锂电池隔膜行业；(2)此外，聚乳酸的聚合度低，结晶度低，采用本专利中的浇注成膜法制备的产品，拉伸强度低，机械性能差，无法应用于锂电池的机械卷绕。

进一步地，专利公开号为US20190022634A1公开了一种采用将聚乳酸与其他材料共混制备离子交换膜的方法，包括分别使用电纺丝支撑纤维产生溶液和离子交换纤维产生溶液，以制备其中交替堆叠通过堆叠支撑纤维形成的支撑纤维垫和通过堆叠离子交换纤维形成的离子交换纤维垫的层叠体。但是该方法具有以下不足：(1)该方法制备的多孔膜是离子交换膜，工艺复杂，成本高，产品只适用于锂电池领域中的燃料电池，不适合当做锂电池隔膜；(2)该方法采用将聚乳酸与其他材料共混制备离子交换膜，聚乳酸的用量需要控制在非常低的比例，否则由于不同高分子分子量、结晶度和相容性的差异，会明显影响主体材料的各项基本性能。

此外，专利公开号为US20180043656A1公开了一种取向多层多孔膜，每一层至少包含一种聚合物，聚合之间有多个互连孔隙，且孔隙度小于90％。其中每个取向层的多孔膜包含5％至100％重量比的基体聚合物。所述基质聚合物选自石油基聚合物，生物聚合物和它们的组合。但是该方法具有以下不足：(1)该专利采用多层共挤然后拉伸的方法，制备了多层膜，设备要求高，工艺复杂，产品的制备成本高；(2)该专利制备的产品呈多层机构，层与层之间没有交联，即使采用了可降解的生物材料，降解时也只能使得层与层之间分离，而无法使整个产品破碎分解，可降解能力较差。

综上所述，提供一种制备可降解、耐电解液腐蚀以及拉伸强度高的锂电池隔膜的方法是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种锂电池、锂电池隔膜及其制备方法，提供了一种制备可降解、耐电解液腐蚀以及拉伸强度高的锂电池隔膜的方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

将按质量份数计的10-15份聚(偏氟乙烯-三氟氯乙烯)和2-7份乳酸加入到50-80份的有机溶剂中，搅拌溶解；加入0.5-5份引发剂和2-10份的氢化还原剂，然后搅拌反应；将反应混合物加入到碱性水溶液中搅拌沉淀，沉淀经过滤、洗涤、干燥得到聚(偏氟乙烯-三氟氯乙烯-乳酸)共聚物树脂；