[发明专利]一种湿法制备锂电池隔膜工艺

说明书

本发明公开了一种湿法制备锂电池隔膜工艺，通过改性聚苯并咪唑与改性剂反应，再与聚乙二醇600共混制得铸膜液，改性聚苯并咪唑上的氨基与改性剂上的异氰酸酯基反应，使得改性剂接枝在改性聚苯并咪唑分子链上，再以聚乙二醇600为造孔剂，制得锂电池隔膜，该锂电池隔膜分子主链为苯并咪唑结构，苯并咪唑结构具有一定耐高温效果，同时主链含有苯并噁嗪结构，使得锂电池隔膜的耐高温性进一步的提升，在使用过程中有效地避免了电池内部温度过高，导致隔膜出现收缩，防止了电池短路的发生，同时侧链的聚氨酯结构，以及侧链含有的酮基结构，大大提升了锂电池隔膜的机械性能。

技术领域

本发明涉及锂电池制备技术领域，具体涉及一种湿法制备锂电池隔膜工艺。

背景技术

锂离子电池以其能量密度高、循环寿命长和电压高等优异的电性能而获得迅速发展，目前已广泛应用于手机、便携式电脑、照相机、摄像机、电动汽车等领域，锂离子电池由正负极、电解质和隔膜组成，隔膜是锂离子电池的关键内层组件之一，主要功能是隔离正负极并阻止电子穿过，同时能够允许离子通过，从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输；

聚烯烃材料具有强度高、耐酸碱腐蚀性好、防水、耐化学试剂、生物相容性好、无毒性等优点，在众多领域得到了广泛的应用，当前商品化的液态锂离子电池大多使用微孔聚烯烃隔膜，隔膜使用的聚烯烃材料目前主要是聚丙烯和聚乙烯两类，但聚烯烃材料的耐高温性一般，在使用过程中由于电池内部温度升高，导致隔膜出现收缩，使得电池出现短路，同时在制备过程中隔膜受到穿刺力的作用，出现的不同程度的破损，使得电池寿命大大降低；

针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种湿法制备锂电池隔膜工艺，通过改性聚苯并咪唑和改性剂，解决了现阶段锂电池隔膜耐高温差易出现收缩，且由于机械性能差导致破损的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种湿法制备锂电池隔膜工艺，具体包括如下步骤：

步骤S1：将改性聚苯并咪唑、改性剂、二甲基亚砜混合均匀，在转速为200-300r/min，温度为60-70℃的条件下，进行搅拌2-3h后，加入聚乙二醇600，继续搅拌1-1.5h，制得铸膜液；

步骤S2：将铸膜液浇筑成膜，并在温度为60-65℃的条件下，浸泡在乙醇中，浸泡48-54h，每隔6h更换乙醇，浸泡完毕后，在温度为100℃的条件下，烘干，制得锂电池隔膜。

进一步的，步骤S1所述的改性聚苯并咪唑和改性剂的用量质量比为3:1。

进一步的，所述的改性聚苯并咪唑由如下步骤制成：

步骤A1：将3-硝基-4-氯苯甲酸和氢氧化钠溶液混合均匀，在转速为200-300r/min，温度为90-100℃的条件下，进行反应8-10h后，降温至温度为20-25℃，加入浓盐酸至反应液沉淀完全析出，过滤去除滤液，将滤饼、4,4’-二氨基二苯甲烷、甲苯混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为20-25℃的条件下，进行搅拌并加入甲醛，升温至温度为100-110℃，回流反应3-5h，制得中间体1；

反应过程如下：

步骤A2：将冰醋酸和4,4'-二氨基二苯砜混合均匀，在转速为200-300r/min，温度为60-70℃的条件下，进行搅拌并滴加乙酸酐，升温至温度为100-110℃，进行反应2-4h，制得中间体2，将浓硫酸在转速为150-200r/min，温度为0-3℃的条件下，进行搅拌并加入中间体2，搅拌50-60min后，加入混酸，进行反应2-3h，制得中间体3；

反应过程如下：