[发明专利]锂电池隔膜浆料、锂电池隔膜、锂离子电池及制备方法

说明书

本发明提供一种锂电池隔膜浆料的制备方法：在室温下，将对苯二胺溶解至溶剂中形成第一混合溶液；2）将第一混合溶液放入恒温装置中，然后向第一混合溶液中加入对苯二甲酰氯形成第二混合溶液；3）继续搅拌第二混合溶液，使对苯二胺与对苯二甲酰氯反应，生成含有聚对苯二甲酰对苯二胺及盐酸的聚合液；4）将氧化钙加入聚合液，从而制得锂电池隔膜浆料。本发明的锂电池隔膜浆料的制备方法，具有较高的耐热性能及良好的透气性能，其容易于回收再利用。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，特别是涉及一种锂电池隔膜浆料、锂电池隔膜以及锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池通常主要由正极，负极，隔膜，电解液，电池外壳组成。锂离子电池结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的主要作用是将电池的正、负极分隔开来，防止正负极直接接触而短路，同时还要使电解质离子能够在电池充放电过程中顺利通过，形成电流，在电池工作温度发生异常升高时，关闭电解质离子的迁移通道，切断电流保证电池安全。由此可见，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。目前，商业化使用的锂离子电池隔膜一般为聚乙烯或者聚丙烯隔膜，这样的隔膜有较好的抗酸碱性，较高的拉伸强度，较高孔隙率等性能，但由于这些隔膜的原材料的熔点大多低于170℃，所以它们的热收缩性能较差，特别是我们国家大力发展新能源汽车，这样在汽车锂电池方面，对锂离子电池隔膜的热收缩性能有着更高的挑战，所以，我们急需采用新的方法来解决这一问题。

从锂离子电池的安全性能来看，越来越多的电池企业将目光投向于涂布膜上面，因为在锂离子电池的充放电过程中，即使聚烯烃薄膜会进行热收缩，但涂层保障了其隔膜的完整性，从而防止了正负极的短路，这样可以提高电池的安全性能。

因此，如何提供一种锂电池隔膜浆料，从而将浆料涂布于锂电池隔膜的表面，以解决现有技术中锂电池隔膜耐热性差的问题实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种锂电池隔膜浆料、锂电池隔膜以及锂离子电池及其制备方法，用于解决现有技术中锂电池隔膜耐热性差等的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种锂电池隔膜浆料的制备方法，包括如下步骤：

1)在室温下，将对苯二胺(PPD)溶解至溶剂中形成第一混合溶液，所述溶剂包含氯化钙及N-甲基吡咯烷酮(NMP)，其中，所述氯化钙的重量与所述溶剂的质量比介于(5.5～6.5)：100之间；

2)将所述第一混合溶液放入恒温装置中，然后向所述第一混合溶液中加入对苯二甲酰氯(TPC)并搅拌形成第二混合溶液；

3)继续搅拌所述第二混合溶液，使所述对苯二胺与所述对苯二甲酰氯反应，生成含有聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)及盐酸(HCl)的聚合液；

4)将氧化钙(CaO)加入所述聚合液，以中合所述聚合液中的所述盐酸，从而制得所述锂电池隔膜浆料。

优选地，步骤1)中，所述溶剂与所述对苯二胺的比例介于500g：(0.1195mol～0.125mol)之间。

优选地，步骤2)中，所述恒温装置的温度介于10℃～20℃之间，分6次向所述第一混合溶液中加入所述对苯二甲酰氯(TPC)并搅拌形成第二混合溶液，每次间隔时间介于4min～6min之间。

优选地，步骤2)中，加入所述对苯二甲酰氯的总量与所述对苯二胺的摩尔比为1：1。

优选地，步骤2)及步骤3)中所述搅拌速度介于200转/分～300转/分之间，步骤3)中所述反应时间介于1h～1.5h之间。