一種鋰離子隔膜的製備方法
2023-04-29 12:02:01 1
一種鋰離子隔膜的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋰離子隔膜的製備方法，包括：（1）稱量：高密度聚乙烯15-30份、二氧化矽1-2份、氧化鉍1-2份、氧化鋁1-2份、增塑劑50-60份；（2）使所述步驟（1）的混合物料在180～300℃的溫度下，於150-180轉/分的轉速下混合20-30分鐘，得到均一的熔融混合液；（3）將所得到的熔融混合液擠出，並在冷卻輥上冷卻鑄成厚片；（4）將製備的厚片中用抽提劑洗脫，（5）將所洗脫後的厚片先縱向後橫向拉伸製成薄膜，拉伸總倍率為5-25倍，拉伸溫度為100-150℃；（6）將薄膜經150℃熱風烘乾，得鋰離子隔膜。該方法製備的鋰離子隔膜不僅具有高透氣性，而且具有較高機械強度。
【專利說明】一種鋰離子隔膜的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於鋰電池【技術領域】，具體地，本發明涉及一種鋰離子隔膜的製備方法。
【背景技術】
[0002]隔膜在鋰離子電池中主要由三個作用，(I)將正負極隔開，僅允許離子通過，是電子的絕緣體，以防止短路；(2)保持電解液，形成離子通道，而本身不參與電池內的電化學反應，高度彎曲的通道也可以防止鋰枝晶生長；(3)在電池溫度升高時微孔發生收縮或閉合，限制電流的升高起到保護的作用。但由於隔膜是絕緣的，不可避免地增大了電池的內阻，所以其性能直接影響了電池的內阻、界面結構、循環性能等。性能優異的隔膜對於提高電池的綜合性能，具有非常重要的作用。
[0003]目前，鋰離子電池隔膜主要由織造膜、非織造膜(無紡布)、微孔膜、複合膜、隔膜紙等。聚烯烴隔膜由於具有多種優勢，目前被研究得最為活躍；但是這種鋰離子電池隔膜也存在許多缺點，例如高透氣性和機械強度難以同時獲得。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種鋰離子隔膜的製備方法，該方法製備的鋰離子隔膜不僅具有高透氣性，而且具有較高的機械強度。
[0005]本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是一種鋰離子隔膜的製備方法，包括以下步驟:
[0006](I)稱量以下重量份數的成分作為原料:高密度聚乙烯15-30份、二氧化矽1-2份、氧化鉍1-2份、氧化鋁1-2份、增塑劑50-60份；將所述原料混合得到混合物料；
[0007](2)使所述步驟(I)的混合物料在180?300°C的溫度下，於150-180轉/分的轉速下混合20-30分鐘，得到均一的熔融混合液；
[0008](3)將所述步驟(2)得到的熔融混合液由雙螺杆擠出機擠出，並在冷卻輥上冷卻鑄成厚片；
[0009](4)將所述步驟(3)製備的厚片中用抽提劑洗脫，
[0010](5)將所述步驟(4)洗脫後的厚片先縱向後橫向拉伸製成薄膜，拉伸總倍率為5-25倍，拉伸溫度為100-150°C ；
[0011](6)將所述步驟(5)製備成的薄膜經150°C熱風烘乾，得到所述鋰離子隔膜。
[0012]所述增塑劑選自液體石蠟、固體石蠟和領苯二甲酸二異丁酯中的一種。
[0013]所述步驟(I)中，所述二氧化矽、氧化鉍、氧化鋁的質量比為2:1:1。
[0014]所述步驟(4)中，所述抽提劑選自環己烷、戊烷、庚烷、滷代烴的一種或多種。
[0015]本發明與現有技術相比，具有如下優點:
[0016](I)本發明方法製備的鋰離子隔膜不僅具有高透氣性，而且具有較高的機械強度。
[0017](2)本發明方法工藝簡單，生產成本低。【具體實施方式】
[0018]為了更好地理解本發明的內容，下面結合具體實施例作進一步說明。應理解，這些實施例僅用於對本發明進一步說明，而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明所述的內容後，該領域的技術人員對本發明作出一些非本質的改動或調整，仍屬於本發明的保護範圍。
[0019]實施例1
[0020]實施例1
[0021]按以下方法製備鋰離子隔膜:
[0022](I)稱量以下重量份數的成分作為原料:高密度聚乙烯20份、二氧化矽2份、氧化鉍1份、氧化鋁1份、液體石蠟50份；將所述原料混合得到混合物料；
[0023](2)使所述步驟(1)的混合物料在300°C的溫度下，於150轉/分的轉速下混合30分鐘，得到均一的熔融混合液；
[0024](3)將所述步驟(2)得到的熔融混合液由雙螺杆擠出機擠出，並在冷卻輥上冷卻鑄成厚片；
[0025]( 4 )將所述步驟(3 )製備的厚片中用環己烷洗脫，
[0026](5)將所述步驟(4)洗脫後的厚片先縱向後橫向拉伸製成薄膜，拉伸總倍率5X4倍，縱向拉伸溫度為100°c，橫向向拉伸溫度為120°C ；
[0027](6)將所述步驟(5)製備成的薄膜經150°C熱風烘乾，得到所述鋰離子隔膜。
[0028]其中拉升總倍率以縱向拉伸倍率X橫向向拉伸倍率表示。
[0029]實施例2
[0030]按照與實施例1相同的方法製備鋰離子隔膜，其區別在於不使用氧化鋁。
[0031]實施例3
[0032]按照與實施例1相同的方法製備鋰離子隔膜，其區別在於不使用氧化鉍。
[0033]各個實施例的性能參數如下表
【權利要求】
1.一種鋰離子隔膜的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)稱量以下重量份數的成分作為原料:高密度聚乙烯15-30份、二氧化矽1-2份、氧化鉍1-2份、氧化鋁1-2份、增塑劑50-60份；將所述原料混合得到混合物料； (2)使所述步驟(I)的混合物料在180?300°C的溫度下，於150-180轉/分的轉速下混合20-30分鐘，得到均一的熔融混合液； (3)將所述步驟(2)得到的熔融混合液由雙螺杆擠出機擠出，並在冷卻輥上冷卻鑄成厚片; (4 )將所述步驟(3 )製備的厚片中用抽提劑洗脫， (5)將所述步驟(4)洗脫後的厚片先縱向後橫向拉伸製成薄膜，拉伸總倍率為5-25倍，拉伸溫度為100-150°C ； (6)將所述步驟(5)製備成的薄膜經150°C熱風烘乾，得到所述鋰離子隔膜。
2.根據權利要求1所述的一種鋰離子隔膜的製備方法，其特徵在於，所述增塑劑選自液體石蠟、固體石蠟和領苯二甲酸二異丁酯中的一種。
3.根據權利要求1所述的一種鋰離子隔膜的製備方法，其特徵在於，所述步驟(I)中，所述二氧化矽、氧化鉍、氧化鋁的質量比為2:1:1。
4.根據權利要求1所述的一種鋰離子隔膜的製備方法，其特徵在於，所述步驟(4)中，所述抽提劑選自環己烷、戊烷、庚烷、滷代烴的一種或多種。
【文檔編號】H01M2/14GK103700796SQ201310652139
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年12月5日
【發明者】陳亦鋒 申請人:寧波華豐包裝有限公司