[发明专利]一种锂电池隔膜纸的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂电池隔膜纸的制备方法。该方法为：先将丙纶纤维、聚丙烯腈纤维以及聚酯纤维，疏解分散制成混合纤维浆料；加入陶瓷废料颗粒作为填料，经上网抄造，压榨脱水，干燥，热压后得到锂电池隔膜纸；取适量氮化硼分散于聚乙烯醇中得到涂布液，再将涂布液涂覆于锂电池隔膜纸上，在压光机上进行压光处理，得到包含绝缘涂层的锂电池隔膜纸。本发明所述的由上述三种纤维混合制成的锂电池隔膜纸，具有优异的电解质吸收性能以及较高的热稳定性，从而大大提高锂电池的安全性能。此外，本发明以陶瓷废料作为填料，变废为宝，极大降低了原材料成本。

技术领域

本发明涉及制浆造纸领域，具体涉及一种锂电池隔膜纸的制备方法。

背景技术

电池隔膜纸作为电池中分开正极和负极的隔膜材料，主要作用是防止电池中正负电极直接接触而短路，并能够让电解液中的离子在正负极之间自由通过而电子不能自由穿过，在组成电池的各个部分之中，隔膜材料起到了举足轻重的作用，它的优劣直接影响电池的放电容量、循环使用寿命和充放电电流密度等关键特性。

目前，市场上的锂电池隔膜主要以聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)为代表的聚烯烃微孔拉伸膜，但由于聚烯烃制成的拉伸膜的孔隙率、吸液量及比表面能较低，对电解液的亲和性能较差，在100℃以上显示极强的热收缩性，尺寸稳定性差，极易造成电池正负极片接触，发生短路，瞬间产生大量热量致使电池出现起火，爆炸现象，影响动力电池的安全性。因此，如何提供一种既具有优异的电解质吸收性能又具有较高的热稳定性的锂电池隔膜，成为本领域亟待解决的课题。

专利(201610138294.3)公开了一种锂电池隔膜纸的生产方法，采用针叶木漂白木浆、溶解浆和纳米纤维素纤度按照1:1:3的质量比例混合均匀，加入聚氧化乙烯，在造纸机上进行抄造成形，经干燥，压光后制得的纳米纤维素锂电池隔膜纸。其特点是这种隔膜具备良好的隔离性能和较好的储存稳定性，其缺点是制备工序较复杂，耐碱性较差，容易受到电解液的腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，以丙纶纤维、聚丙烯腈纤维以及聚酯纤维作为隔膜纸的制备原料，不仅能够提高隔膜纸的物理强度性能和保障较好的吸碱性能,，同时由于隔膜纸强度的提高，有效防止了隔膜纸因破裂而失去离子隔离效果，具有较好的工程实用价值。此外，本发明以陶瓷废料作为填料，变废为宝，极大降低了原材料成本，为大规模生产创造了条件。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种锂电池隔膜纸，包括以下步骤：

(1)取重量份数为40-55份的丙纶纤维放入带搅拌器的分散桶中，加水疏解20～30min，至均匀分散于水相中，形成丙纶纤维浆料；

(2)取重量份数为25-35份的聚丙烯腈纤维放入打浆机中，加水疏解20～30min，再下轻刀打浆40～60min，待纤维完全分散无浆点，停止打浆，形成聚丙烯腈纤维浆料；

(3)取重量份数为20-30份的聚酯纤维放入打浆机中，加水疏解20～30min，再下轻刀打浆40～60min，待纤维完全分散无浆点，停止打浆，形成聚酯纤维浆料；

(4)将上述三种浆料全部放入配浆池中，再加水配至浓度为0.2％-0.5％，加1-2mL分散剂，然后加入35-53份的陶瓷废料颗粒作为填料，搅拌均匀即得混合浆料；将稀释后的混合浆料在网部脱水成型、压榨、干燥、热压成型，再经后续的卷纸、切割后得到锂电池隔膜纸。

(5)取1.0-1.2份氮化硼分散于聚乙烯醇中得到涂布液，再将涂布液涂覆于锂电池隔膜纸上，在压光机上进行压光处理，得到包含绝缘涂层的锂电池隔膜纸。

上述方法中，所述的一种锂电池隔膜纸，所述的丙纶纤维的纤维长度为1mm-8mm，纤度为0.2-0.6detx；所述的聚丙烯腈纤维的纤维长度为1mm-8mm，纤度为0.2-0.6detx；所述的聚酯纤维的纤维长度为2mm-6mm，纤度为0.1-0.3detx。