[发明专利]一种有机-无机复合锂电池隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种有机‑无机复合锂电池隔膜的制备方法，属于新能源电池材料技术领域。本发明先将海泡石机械粉碎后，过筛，再将海泡石粉、水和茶皂素混合后，水热反应，过滤，得预处理海泡石，再将预处理海泡石分散于无水乙醇中后，依次加入氯化亚砜、尿素和增塑剂，加热搅拌反应，得改性海泡石分散液；随后将海藻酸钠和水混合溶胀后，加热搅拌溶解，再加入高碘酸钠，加热搅拌反应，得改性海藻酸钠分散液；再将其与纤维素分散液，改性海泡石分散液等原料搅拌形成均相溶液，将均相溶液热压成平板膜后，冷却，拉伸，干燥，揭膜，即得有机‑无机复合锂电池隔膜。本发明所得有机‑无机复合锂电池隔膜具有优异的力学性能和热稳定性。

技术领域

本发明公开了一种有机-无机复合锂电池隔膜的制备方法，属于新能源电池材料技术领域。

背景技术

锂离子电池已广泛应用于3C产品（指计算机、通信、消费类电子产品）常用的移动电源。近年来，由于雾霾问题日益严重，对环境保护的要求越来越高，以及政府加快了新能源汽车发展的相关政策的引导，因此增加了对新能源汽车的需求。据汽车工业协会统计，2016年5月，生产新能源汽车3.7万辆，销售3.5万辆，与去年同期相比，分别增长131.3%和128.0%。其中，纯电动汽车产、销量为2.9，2.6万辆，分别增长了177.0%，161.6%，而且还将继续保持高速增长的态势。在新能源汽车市场需求的推动下，需要加快动力锂电池的发展及进一步提升其性能，而作为锂电池关键材料的隔膜性能也需要大幅提升。因此，动力锂电池隔膜的改性研究备受关注。

锂离子电池隔膜的作用是将电池的正负极隔开，防止正负极接触而造成短路，允许离子通过而不让电子通过，从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。目前，锂离子电池隔膜的生产工艺主要有干法单向拉伸、干法双向拉伸和湿法工艺，产品主要是单层聚乙烯（PE）隔膜、单层聚丙烯（PP）隔膜、双层PP/PE隔膜、双层PP/PP隔膜、三层PP/PE/PP复合隔膜。汽车动力锂电池使用的隔膜材料以三层PP/PE/PP复合隔膜、双层PP/PE隔膜为主。目前传统的锂电池隔膜还存在力学性能和热稳定性不佳的问题，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统锂电池隔膜力学性能和热稳定性不佳的问题，提供了一种有机-无机复合锂电池隔膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将海泡石机械粉碎后，过筛，得海泡石粉，按重量份数计，依次取30～40份海泡石粉，100～200份水，8～10份茶皂素，10～20份盐酸，混合后，水热反应4～6h，过滤，得预处理海泡石；

（2）按重量份数计，依次取30～40份预处理海泡石，80～120份无水乙醇，8～10份氯化亚砜，2～4份尿素，3～5份增塑剂，先将预处理海泡石超声分散于无水乙醇中，再加入氯化亚砜、尿素和增塑剂，加热搅拌反应，得改性海泡石分散液；

（3）按重量份数计，依次取30～45份海藻酸钠，200～250份水，8～10份高碘酸钠，先将海藻酸钠和水混合溶胀后，加热搅拌溶解，再加入高碘酸钠，加热搅拌反应，得改性海藻酸钠分散液；

（4）按重量份数计，依次取60～80份纤维素分散液，30～40份改性海泡石分散液，50～60份改性海藻酸钠分散液，2～6份聚丙烯酸锌，4～6份消泡剂，于温度为120～130℃条件下搅拌形成均相溶液；

（5）将均相溶液于温度为160～180℃条件下热压成厚度为8～18μm的平板膜，冷却后对平板膜进行拉伸，再经干燥，揭膜，即得有机-无机复合锂电池隔膜。

步骤（1）所述过筛为过325目筛。

步骤（2）所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁苄酯中任意一种。