[发明专利]一种电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电池隔膜及其制备方法，电池隔膜包括聚丙烯熔喷布(1)、粘结剂(2)、基膜(3)和陶瓷层(4)。预先将基膜(3)平铺在陶瓷层，在基膜上均匀涂抹粘结剂；将聚丙烯熔喷布(1)直接覆盖在有粘结剂(2)的基膜(3)上，进行热压处理；对电池隔膜进行浸水并烘干，最终形成单层聚丙烯熔喷布电池隔膜。本发明热变形小，厚度均匀性好，粘结剂起粘结作用，传导锂离子性能良好。电池硬度好，整体粘结，保证电池反应一致性、循环性以及安全性。

技术领域

本发明属于电池隔膜制备方法技术领域，尤其涉及一种电池隔膜及其制备方法。

背景技术

随着信息、材料和能源技术的进步，锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及其他数码电子产品之外，还被用于电动车；并且电动车的发展也将带动锂离子电池的更大需求。

目前采用聚合物做电池隔膜的方法，大多采用聚合物、助剂和粘结剂混合后，涂布在锂离子电池基膜上，此方法所制备的电池隔膜存在厚度不均一和制备周期长等问题，影响电池反应的一致性、循环性和安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池隔膜，本发明的另一目的是提供上述电池隔膜的制备方法。

本发明的技术方案为：由于锂电池具有较好的二次循环特性，较高能量密度，被广泛应用在移动通信、储能、电动汽车等领域。隔膜作为锂电池的四大组成材料之一，对电池的性能和安全性起到关键性作用。将聚丙烯熔喷布用作锂离子电池隔膜，可有效提高电池反应的一致性、循环性和安全性，能够解决电池隔膜厚度不均一和制备周期长等问题。

本发明的具体技术方案为：一种电池隔膜，其特征在于，包含以下部分：聚丙烯熔喷布1、粘结剂2、基膜3和陶瓷层4，其中，陶瓷层位于最下层，基膜在陶瓷层之上，粘接剂在基膜之上，聚丙烯熔喷布在粘结剂之上。

优选所述的基膜为羧甲基纤维素的纳米纤维膜；厚度为5～15μm。优选所述的粘结剂层厚度为0.1～0.5μm。优选所述的陶瓷层的材质为氧化铝；孔径范围为 10～15μm，厚度为1～5mm。

优选所述的聚丙烯熔喷布由熔融纺丝法制备，聚丙烯熔喷布的气流阻力为55～70Pa，横向断裂强力为1～2N，纵向断裂强力为8～16N，起始静电压高为 33～35KW；聚丙烯熔喷布的厚度为9～16μm。

本发明还提供了一种制备上述的电池隔膜的方法，其具体步骤如下：

(1)预先将基膜平铺在陶瓷层，在基膜上均匀涂抹粘结剂溶液；

(2)由熔融纺丝法制备聚丙烯熔喷布，将聚丙烯熔喷布直接覆盖在有粘结剂的基膜上，进行热压处理；

(3)对电池隔膜进行浸水并烘干，最终形成单层聚丙烯熔喷布电池隔膜。

优选上述的粘结剂溶液中的粘结剂为聚氨酯、环氧树脂、氯丁胶、聚四氟乙烯、丙烯酸系列树脂胶黏剂或硅烷偶联剂中的一种或几种的组合；粘结剂溶液中的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰氨、N,N-二乙基甲酰氨、丙酮、甲苯、二甲苯、四氢呋喃或吡啶中的一种或几种的组合，粘结剂溶液的质量浓度为9～12％。

优选上述的由熔融纺丝法制备聚丙烯熔喷布中所用的聚丙烯母粒的熔融指数为1400～1500g/10min，水分为0.1～0.5wt％。

优选上述的热压温度为100～140℃，热压压力为0.1～2.5MPa，热压时间为 3～5min。优选所述的烘干温度为40～80℃。

有益效果：