[发明专利]一种锂离子电池隔膜的制备方法以及制备装置

说明书

本发明公开了一种锂离子电池隔膜的制备方法以及制备装置，包括基膜，所述基膜原料包括分散剂、胶层主体材料、增稠剂、粘结剂、锂化材料和溶剂；其中，所分散剂包括聚合物、脂肪醇类、聚乙二醇烷基芳基醚磺酸钠、烷基酚聚乙烯醚、聚氧乙烯烷基酚基醚或聚丙烯酸钠中的任意一种或至少两种的组合，所述胶层主体材料为极性物质；所述胶层主体材料包括聚偏氟乙烯。该锂离子电池隔膜的制备方法，提高锂离子电池隔膜热交换稳定性，并且可在锂离子电池隔膜的制备方法双向异步拉伸，拉伸过程中弹性薄膜进行辅助加热，以使拉伸后的弹性薄膜进行少许加热固化，避免其弹性收缩幅度过大，缩减拉伸效果。

技术领域

本发明涉及锂电池隔膜加工技术领域，具体为一种锂离子电池隔膜的制备方法以及制备装置。

背景技术

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用， 隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能，隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响，电池的种类不同，采用的隔膜也不同，对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜；

现有技术领域内，运用在电池上的隔膜大多数仍然是聚乙烯或者聚丙烯的微孔聚烯烃薄膜，由于电池内部温度升高可能会引起隔膜收缩或者软化的前提是在电池处于非正常工作状态或者外界温度高于，120摄氏度时处于这种环境下将直接导致电池内部短路，从而可能引发起火或者爆炸等安全事故，并且现有的拉伸装置在拉伸薄膜过程中，薄膜由于自身弹性会进行收缩，进而影响拉伸效果，因此，亟需一种锂离子电池隔膜的制备方法以及拉伸以及双向异步拉伸装置解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池隔膜的制备方法以及制备装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括：基膜，所述基膜原料包括分散剂、胶层主体材料、增稠剂、粘结剂、锂化材料和溶剂；

其中，所分散剂包括聚合物、脂肪醇类、聚乙二醇烷基芳基醚磺酸钠、烷基酚聚乙烯醚、聚氧乙烯烷基酚基醚或聚丙烯酸钠中的任意一种或至少两种的组合，所述胶层主体材料为极性物质；

所述胶层主体材料包括聚偏氟乙烯；

所述增稠剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或羧甲基纤维素钠中的任意一种或至少两种的组合；

所述粘结剂包括聚丙烯腈、环氧树脂、聚丙烯酸甲酯、丁苯橡胶或黄原胶中的任意一种或至少两种的组合；

所述锂化材料包含9-69份预锂化活性物质、3-9份溶剂、0.5-1.5份粘结剂和0.5-1.5份导电剂，其中，所述的预锂化活性物质为二氧化锂、一氧化锂、硫化锂、氮化锂、亚锰酸锂中的一种或多种，溶剂为乙酸乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，所述的粘结剂为丙烯酸酯和羧甲基纤维素钠，所述导电剂为石墨烯；

所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、三乙基磷酸酯或二甲基亚砜中的任意一种或至少两种的组合；

所述基膜中分散剂、胶层主体材料、增稠剂、粘结剂、锂化材料和溶剂的重量份数为0.5份、1-4份、3份、1.5份、1.5份和2.5-90份；

改性层，附着在所述基膜的一侧或两侧，所述改性层包括：氧化铝粉末(2nm-4nm级)和聚锂4-苯乙烯。

包括以下步骤：

步骤一：基膜原料制备、将基膜原料按照配方混合处理后输送至挤出系统；

步骤二：流延、将预混合处理的原料在挤出系统中经熔融塑化后从模头挤出熔体,熔体经流延后形成特定结晶结构的基膜；

步骤三：热处理、将基膜经热处理后得到硬弹性薄膜；

步骤四：改性层涂料制备、改性层涂料原料按配方放入体积比为5：95的水和N-二甲基乙酰胺混合溶剂中，经过分散制成涂抹浆料；