[发明专利]电池隔膜及其制备方法和电池

说明书

本发明涉及锂电技术领域，公开了电池隔膜及其制备方法和电池。电池隔膜的制备方法，包括：将活化后的聚烯烃类基膜置于含苯酰胺类小分子的溶液中，使苯酰胺类小分子嫁接至所述聚烯烃类基膜表面；从所述含苯酰胺类小分子的溶液中取出表面生长有苯酰胺类小分子的基膜，然后去除其表面负载的溶剂。电池隔膜，采用上述制备方法制得。电池，包括上述电池隔膜。本申请提供的制备方法制得电池隔膜首次库伦效率高、放电容量高、循环稳定性好，循环过程中阻抗升高速率低。

技术领域

本发明涉及锂电技术领域，具体而言，涉及电池隔膜及其制备方法和电池。

背景技术

随着科技的不断发展，人们对能源的需求逐渐增大。锂离子电池因其高能量密度，长循环寿命等优点而得到广泛关注。隔膜作为锂离子电池的关键部件之一，在正负极极片之间，起到分隔正负极、防止短路的作用，同时又允许锂离子通过并在电解液中自由传输，对电池的电化学性能和安全性能有直接的影响。目前市场上用的比较广泛的锂离子电池隔膜主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等。聚烯烃隔膜具有良好的化学和电化学稳定性的优势，也存在耐温性差、耐老化性差、对电解液浸润能力差、机械强度差、锂离子迁移率低等问题。

现有的一些对隔膜进行处理的方法中，大多是在隔膜表面形成涂层以期获得提高隔膜电化学性能的效果，然而其制备过程复杂，制备中引入例如引发剂等物质，在后期不易去除，可能会对隔膜的性能有不利影响。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供电池隔膜的制备方法、电池隔膜和电池。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种电池隔膜的制备方法，包括：

将活化后的聚烯烃类基膜置于含苯酰胺类小分子的溶液中，使苯酰胺类小分子嫁接至所述聚烯烃类基膜表面；

从所述含苯酰胺类小分子的溶液中取出表面生长有苯酰胺类小分子的基膜，然后去除其表面负载的溶剂；

所述苯酰胺类小分子为选自N,N-二乙基-2-甲基苯甲酰胺、N,N-二乙基-3-甲基-苯甲酰胺、N,N-二乙基-2,3-二甲基苯甲酰胺，N,N-二乙基-2-甲氧基苯甲酰胺，3-氨基-N-乙基-2-甲基-苯甲酰胺以及N,N-二乙基-4-羟基苯甲酰胺中至少一种。

在可选的实施方式中，所述含苯酰胺类小分子的溶液中的溶剂选自去离子水、乙醇、甲醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、四氢呋喃以及N-甲基吡咯烷酮中至少一种。

在可选的实施方式中，所述聚烯烃类基膜的活化方式为：将所述聚烯烃类基膜置于臭氧中预氧化2～6h。

在可选的实施方式中，使苯酰胺类小分子嫁接至所述聚烯烃类基膜表面的方式为：

将活化后的聚烯烃类基膜置于含苯酰胺类小分子的溶液中，在超声作用下处理20～40min；

优选地，含苯酰胺类小分子的溶液的温度为40～60℃。

在可选的实施方式中，去除所述基膜表面负载的溶剂的方式为：

将表面嫁接有苯酰胺类小分子的基膜置于50～70℃环境下烘干。

在可选的实施方式中，所述含苯酰胺类小分子的溶液中苯酰胺类小分子的质量分数为3％～10％。

在可选的实施方式中，去除所述基膜表面负载的溶剂后还包括：对表面去除溶剂的基膜进行清洗，以去除未与所述基膜形成化学键连接的苯酰胺类小分子。

在可选的实施方式中，清洗方式为：溶剂清洗2～5次，然后进行烘干；

优选地，烘干温度为60～90℃，烘干时间为5～10h。