[发明专利]一种高阻燃和高机械强度的锂离子电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高阻燃和高机械强度的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将硫酸镁、尿素和水在90-100℃下反应14-16h，抽滤沉淀物，用水洗涤直至无杂质，将滤饼置于在70-90℃下干燥12-14h，即为一维碳酸镁纳米线，将一维碳酸镁纳米线在550-600℃空气气氛下煅烧1-2h，即为MgO纳米线；

S2：将MgO纳米线与水混合均匀，在90-100℃下反应2-6h，静置冷却至室温，过滤，使用无水乙醇和水洗涤沉淀物，干燥12-14h，即为Mg(OH)₂包覆的MgO纳米线；

S3：将Mg(OH)₂包覆的MgO纳米线、分散剂和水混合均匀，反应10-30min；

S4：加入增稠剂，反应20-60min；

S5：加入粘结剂，反应30-50min；

S6：加入润湿剂，反应20-40min后，过滤除铁，即为涂覆浆料；

S7：采用微凹版辊涂布工艺，将涂覆浆料辊涂于聚烯烃基膜两侧，经过70℃烘烤，收卷，即为高阻燃和高机械强度的锂离子电池隔膜；

所述聚烯烃基膜应经过预处理，具体步骤为：

S1：将聚烯烃基膜置于改性溶液中，浸泡24-26h后，用水洗涤干净，50℃下烘干，所述改性溶液为盐酸多巴胺、Tris和改性聚偏氟乙烯的混合溶液；

S2：将聚烯烃基膜先置于聚氧乙烯溶液中15-20min后，置于双草酸硼酸锂溶液中4-8min，重复2次后，置于聚丙烯酸溶液中15-20min，最后置于双草酸硼酸锂溶液中4-8min，自然晾干；

所述改性聚偏氟乙烯的制备方法为：将聚偏氟乙烯溶于二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中，在40-60℃下反应至溶解，加入改性二氧化硅，超声处理20-30min。

2.根据权利要求1所述的一种高阻燃和高机械强度的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述基膜为聚烯烃基膜，所述涂覆层所需材料包括，以质量百分比计：Mg(OH)₂包覆的MgO纳米线20-40％、分散剂0.2-0.6％、增稠剂0.4-0.7％、粘结剂0.5-1％、润湿剂0.05-0.2％，其余为水。

3.根据权利要求2所述的一种高阻燃和高机械强度的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述分散剂为水解聚马来酸酐、聚丙烯酸钠、聚乙二醇甲基戊醇中的一种或多种，所述增稠剂为羟甲基丙烯酸钠，所述粘结剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯丙烯酸酯、水性聚丙烯酸酯中的一种或多种，所述润湿剂为单硬脂酸甘油酯、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种高阻燃和高机械强度的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述硫酸镁、尿素、水的质量比为1：(1.8-1.9)：(18-20)。

5.根据权利要求1所述的一种高阻燃和高机械强度的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述S3步骤中，转速为200-300rpm，所述S4步骤中，转速为200-400rpm，所述S5步骤中，转速为300-500rpm，所述S6步骤中，转速为300-600rpm。

6.根据权利要求1所述的一种高阻燃和高机械强度的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述一维碳酸镁纳米线直径为70nm，长度为25μm。