[发明专利]一种隔膜及其制备方法、电化学装置

说明书

本发明属于电化学装置技术领域，尤其涉及一种隔膜及其制备方法、电化学装置，隔膜的制备方法，包括以下步骤：步骤S1、将反应试剂加热加入甲基磺酸，升温反应得到甲基磺酸酐；步骤S2、将甲基磺酸酐加热加入催化剂搅拌，加入苯氧基苯甲酸聚合反应得到聚醚醚酮，加入封端剂和甲基磺酸加热封端反应即得封端聚醚醚酮；步骤S3、将封端聚醚醚酮破碎，加入聚氯乙烯、碳酸钠、二甲基乙酰胺搅拌得到浆料，将浆料涂覆制成膜；步骤S4、将膜浸泡在稀盐酸和环丁砜的混合溶液，取出，浸泡，冲洗得到隔膜。本发明的一种隔膜的制备方法，操作简单，可控性好，可批量工作化生产，生产温度低，能耗少，副产品可回收循环利用，生产过程绿色环保。

技术领域

本发明属于电化学装置技术领域，尤其涉及一种隔膜及其制备方法、电化学装置。

背景技术

锂离子电池因具有能量密度高，倍率性能好，绿色环保等特点，被大量运用在3C数码产品以及电动汽车领域；锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、铝塑膜等组成，其中隔膜在锂离子电池中起到传导离子、隔离正负极，防止短路的重要作用。

目前，工业应用的锂离子电池隔膜主要是聚烯烃类。由于耐热性一般，聚烯烃微孔隔膜在100℃附近会产生收缩，降低电池性能；当升温至130～150℃时，达到聚烯烃材料的软化点，使得聚烯烃膜闭孔，阻断了锂离子的传输路径，从而导致充放电反应停止，电池失效。因此，提高隔膜耐热性能是发展耐高温锂离子电池的重要前提，耐高温隔膜是锂离子电池领域一个重要研究方向。

为提升耐高温性能，可通过对现有隔膜材料进行耐高温改性，也可直接采用新型耐高温材料制膜，成膜工艺的控制也有助于提高隔膜的耐热性，新材料新技术在这一领域得到了广泛的应用，但是目前只有小部分耐高温薄膜实现了工业化。由于聚醚醚酮稳定性强，目前仅发现少数高沸点溶剂能在不改变其链结构并降低其结晶能力的情况下高温溶解聚醚醚酮，并且溶液在冷却后会转变为凝胶状态，但制备复杂；在静电纺丝过程中，溶剂也会因沸点过高而无法挥发，因此难以将其工业化的加工成纳米纤维或微孔薄膜而用于锂离子电池隔膜。因此设计可工业化聚醚醚酮锂离子电池隔膜以实现锂电池耐热性能是锂电池领域亟待解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种隔膜的制备方法，操作简单，可控性好，可批量工作化生产，生产温度低，能耗少，副产品可回收循环利用，生产过程绿色环保。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、合成甲基磺酸酐：将反应试剂加热加入甲基磺酸，升温反应得到甲基磺酸酐；

步骤S2、制备聚醚醚酮：将步骤S1中甲基磺酸酐加热加入催化剂搅拌，加入苯氧基苯甲酸聚合反应得到聚醚醚酮，加入封端剂和甲基磺酸加热封端反应即得封端的聚醚醚酮；

步骤S3、聚醚醚酮成膜：将步骤S2中封端的聚醚醚酮破碎，加入聚氯乙烯、碳酸钠、二甲基乙酰胺搅拌得到浆料，将浆料涂覆制成膜；

步骤S4、聚醚醚酮膜成孔：将步骤S3中膜浸泡在稀盐酸和环丁砜的混合溶液，取出，浸泡，冲洗得到隔膜。