[发明专利]一种电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电池隔膜及其制备方法。所述电池隔膜是以改性的PP微孔膜为主隔膜，层叠上亲水性无纺布为吸液层，两者之间用胶粘剂粘合制成。所述改性的PP微孔膜是将PP微孔膜经含有表面活性剂的溶液表面活化处理，取出用自然风吹干而得；其中，含表面活性剂的溶液是由磷酸酯类化合物、磺酸酯类化合物、硫酸酯类化合物中的一种或多种组合和聚醇类化合物溶解于水配制而成。本发明制得的电池隔膜在保有良好的耐碱性、湿强度和机械性能的前提下，通过材料改性以及层叠吸液层，使隔膜具有很好的吸液和储液能力、具有优良的离子交换能力，保障了电池的储存和使用寿命。该隔膜适用于以强碱溶液为电解质的电池。

技术领域

本发明涉及材料改性技术领域，具体地，本发明涉及一种电池隔膜及其制备方法。

背景技术

适用于以强碱溶液为电解质的电池中的隔膜必须满足以下的性能要求：具有良好的隔离性能，将电池正负极隔开，保证两电极物料不直接接触，防止电池内部短路；具有良好的离子渗透性，存在一定的孔径作为离子通道，保证高离子迁移率 ；具有良好的化学稳定性，特别是在电解液中的耐碱性；良好的吸液性、保液性和吸液速度；具有一定的机械强度。

目前常见的电池隔膜是由维尼纶无纺布和玻璃纸复合成的，因为作为主隔膜的玻璃纸，其耐碱性和湿强度较差，影响电池的储存和使用寿命。另一种是辐射接枝PP膜，其耐碱性和化学稳定性较好，但辐射接枝工艺复杂，放射性安全要求高，制作成本高，环境污染大等缺点，使这种生产工艺面临极大的挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有耐碱性强、化学稳定性佳、亲液性好的电池隔膜，以及提供一种生产工艺简单、环境友好的电池隔膜制备方法。

本发明采用具有强耐碱性的PP微孔膜为主隔膜，但由于PP微孔膜的大分子结构中没有亲水性基团，亲水性能差，因此对PP微孔膜进行改性是必要的。通过对PP微孔膜表面活化处理，既保留了PP微孔膜原有的特性：存在一定的孔径作为离子通道、耐碱性强、化学稳定性好等；又具备了较好的亲液性；层叠上亲水性无纺布作为吸液层，使隔膜具有更好的吸液性、保液性和吸液速度；同时，其生产工艺简单、生产成本低、环境友好等，应用前景广阔。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供一种电池隔膜，包括主隔膜与吸液层，其中：所述主隔膜为改性的PP微孔膜；所述吸液层为亲水性无纺布；所述主隔膜与所述吸液层之间包括一胶粘剂层。

优选地，所述改性的PP微孔膜是将PP微孔膜浸泡在含有表面活性剂的溶液中进行表面活化处理10s-30min，取出用自然风吹干制得。

优选地，所述PP微孔膜的厚度为20-40μm，孔隙率为40-60%。

优选地，所述含有表面活性剂的溶液是指将聚醇类化合物与选自如下化合物中的一项或多项溶解于水配制而成：磷酸酯类化合物、磺酸酯类化合物、硫酸酯类化合物。

优选地，所述磷酸酯类化合物、磺酸酯类化合物、硫酸酯类化合物中的一项或多项在所述含有表面活性剂的溶液中的重量百分比为1-20%。

优选地，所述磷酸酯类化合物是烷基磷酸酯盐。

优选地，所述磺酸酯类化合物是烷基磺酸酯盐。

优选地，所述硫酸酯类化合物是烷基硫酸酯盐。

优选地，所述聚醇类化合物在所述含有表面活性剂的溶液中的重量百分比为1-10%。