[发明专利]一种提高动力锂离子电池聚烯烃微孔膜耐热性的方法

说明书

本发明涉及一种提高动力锂离子电池聚烯烃微孔膜耐热性的方法，属于电池隔膜制备领域。通过将发泡剂负载于硅藻土孔隙随后添加至涂布液中，涂布后干燥，借助发泡剂的作用使得涂层中复制保留硅藻土载体的纳米孔隙，涂层的孔隙与聚烯烃微孔膜基膜孔隙形成宏观相连的整体通道，可保持较高孔隙率和透气率，避免堵塞聚烯烃隔膜孔洞，其不但对电解液具有高效的浸润性和吸附性，同时改善隔膜的耐热性和热收缩性以及涂层力学性能，用于动力锂离子电池隔膜材料时可明显提升电池的使用安全性能。

技术领域

本发明涉及一种提高动力锂离子电池聚烯烃微孔膜耐热性的方法，属于电池隔膜制备领域。

背景技术

锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在锂离子电池正极与负极之间有一层膜材料，通常称为隔膜，它是锂离子电池的重要组成部分。隔膜具有两种基本功能：隔离正负电极，防止电池内短路；能被电解液润湿形成离子迁移的通道。在实际应用还应具备以下特征：(1)电子的绝缘性；（2）高的电导率；（3）好的机械性能，可以进行机械制造处理；（4）厚度均匀；（5）受热时尺寸稳定变形量要小。

隔膜的性能与空隙率、孔径大小及分布、透气率、热性能和力学性能等有关。聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)微孔膜具有较高孔隙率、较低的电阻、较高的抗撕裂强度、较好的抗酸碱能力、良好的弹性及对非质子溶剂的保持性能，因此锂离子电池研究开发初期用其作为隔膜材料。随着锂电池应用范围不断扩大，从数码到电动汽车、电动工具等各个方面。对锂电池隔膜的要求也不断提高，传统的聚烯烃多孔膜无法同时满足电性能和安全性的要求。目前很多锂电池隔膜制造厂家和研究机构提出用涂布涂层的方式来提高锂电池的安全性。

申请号为201610779535.2的中国专利公开了一种高安全性锂电池隔膜及其制备方法。本发明公开了一种高安全性锂电池隔膜，所述高安全性锂电池隔膜包括基膜及涂覆于基膜单面或双面的包覆氧化铝涂层，所述包覆氧化铝涂层厚度为1～4μm。本发明的高安全性锂电池隔膜结构简单，具有热关断功能，安全性高，可提高提高电池使用安全性。本发明还公开了一种高安全性锂电池隔膜制备方法，包括以下步骤：(1)制备包覆氧化铝；(2)制备浆料；(3)涂覆烘干。本发明的制备方法工艺步骤简单，可操作性强，适合工业化应用。

申请号为201710510766.8的中国专利公开了一种锂离子电池隔膜用α-氧化铝的制备方法。本发明涉及氧化铝制备技术领域，特别是一种锂离子电池隔膜用α-氧化铝的制备方法，包括以下步骤，(1)配置一定浓度的无机铝盐溶液，使用有机胺进行pH调节，直至形成透明的一次凝胶；(2)将形成的一次凝胶使用保鲜膜进行密封包裹，并置于烘箱内进行加热处理，一定时间后，透明凝胶变成溶液，随后开始降温；(3)再将溶液进行搅拌，并继续缓慢滴加有机胺溶液，直至形成二次凝胶；(4)将形成的二次凝胶于烘箱内进行一段时间干燥，得到前驱体；(5)将前驱体置于马弗炉中进行高温焙烧，得到相应的α-氧化铝。采用上述方法后，本发明降低了氧化铝的生产成本，生产过程绿色环保。

申请号为201510164745.6的中国专利公开了锂离子电池隔膜的制备方法。包括如下步骤：将一定厚度的铝板铳成特定形状的铝片；电化学抛光；在酸溶液中进行一次阳极氧化；在H3PO4和H2CrO4混合溶液中除去一次阳极氧化铝层；二次阳极氧化；在CH3CH2OH和HClO4混合液中加一定电压进行剥离得到通孔阳极氧化铝；将制备的通孔阳极氧化铝依次在丙酮和乙醇中超声清洗后，真空干燥后得到本发明的锂离子电池隔膜。本发明制备而成的锂离子电池隔膜成本低廉、加工设备简易，具有高温热稳定、热安全性高，吸附电解液能力强，浸润电解液的多孔阳极氧化铝膜电导率高，使电池具有更好的循环性能、倍率性能和高低温性能，并能有效提高电池的适用温度。