一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锂电池隔膜生产领域，特别涉及一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜材料、外封装材料五大材料组成。其中隔膜材料作为锂离子电池电芯最重要组成部分之一，一直备受关注，隔膜是置于电池正负极之间的多微孔薄膜，其主要功能是分隔锂电池正负极，避免短路，同时为锂离子提供自由通道，实现闭合回路。另外，锂离子电池隔膜是一种具有纳米级微孔的高分子功能膜材料，要求其不与锂电池体系内电解液等其它相关材料发生化学反应而影响隔膜材料性能下降及电解液组成变化而导致电池性能下降，因此隔膜材料质量的优劣直接影响到锂电池的电流容量、循环寿命等关键性能指标。
[0003]随着锂离子电池应用领域的飞速发展，市场对锂离子电池的性能提出了更加严格的要求，电池厂商对电池隔膜的要求也越来越高。锂电池隔膜需具备以下特性:1、厚度均匀适中且兼顾机械强度和电池内阻；2、良好的透过性和微孔均匀度；3、较强的吸液、保液能力；4、良好的化学稳定性和电化学稳定性以及热稳定性；5、较高的安全性能、良好的热自闭孔效应。目前锂离子电池隔膜的技术和生产方法还相对落后，还存在闭孔温度高和破膜温度低等问题，隔膜的安全性低。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明为解决上述问题，提供了一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法。本发明生产的隔膜材料具有较好的耐电解液性能和破膜温度，是一种安全型隔膜材料。
[0005]技术方案:一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，包括以下步骤:
[0006]步骤1:取尼龙与聚酯以及聚烯烃进行共混得到混合物，将混合物投入挤出机，挤出温度为260°C _320°C，将挤出的混合物进行冷却，冷却温度为5-30 °C，冷却后进行压片、拉伸，拉伸的压力为:lMPa-30MPa，制得基膜，所述基膜厚度为15 μπι-60 μπι ;
[0007]步骤2:对基膜进行表面极性处理；
[0008]步骤3:在基膜表面涂覆防腐含氟涂层。
[0009]作为本发明的一种优选方案，所述尼龙材料为ΡΑ6、ΡΑ7、ΡΑ9、ΡΑ66、ΡΑ11、ΡΑ12、ΡΑ13、ΡΑ46、ΡΑ610、ΡΑ612、ΡΑ1010、ΡΑ6Ι、ΡΑ9Τ、PA-MXD6 中的一种或两种以上组合。
[0010]作为本发明的一种优选方案，所述聚酯占混合物质量的5-50%，所述聚烯烃占混合物质量的5-30%。
[0011]作为本发明的一种优选方案，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或两种。
[0012]作为本发明的一种优选方案，所述表面极性处理的方式为等离子体处理或氧化溶剂进行氧化浸溶处理。
[0013]有益效果:本发明与现有技术相比，本发明通过采用尼龙和聚酯共混材料为基膜，可有效改善隔膜的闭孔温度和破膜温度，通过基膜表面涂覆氟涂料可有效改善隔膜的耐电解液溶解性，隔膜的安全性得到提高，是一种电池中可应用的安全新型隔膜材料。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本发明。
[0015]实施例1
[0016]一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，包括以下步骤:
[0017]步骤1:取尼龙与聚酯以及聚烯烃进行共混得到混合物，将混合物投入挤出机，挤出温度为260°C，将挤出的混合物进行冷却，冷却温度为5°C，冷却后压片、进行拉伸，拉伸的压力为:25MPa，制得基膜，所述基膜厚度为15 μπι ;
[0018]步骤2:对基膜进行表面极性处理；
[0019]步骤3:在基膜表面涂覆防腐含氟涂层。
[0020]其中，所述尼龙材料选用ΡΑ6、ΡΑ7、ΡΑ9的混合物。所述聚酯占混合物质量的5%，所述聚烯烃占混合物质量的5%。所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述表面极性处理的方式为等离子体处理。
[0021]实施例2
[0022]—种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，包括以下步骤:
[0023]步骤1:取尼龙与聚酯以及聚烯烃进行共混得到混合物，将混合物投入挤出机，挤出温度为300 °C，将挤出的混合物进行冷却，冷却温度为20°C，冷却后进行压片、拉伸，拉伸的压力为:lOMPa，制得基膜，所述基膜厚度为50 μ m ;
[0024]步骤2:对基膜进行表面极性处理；
[0025]步骤3:在基膜表面涂覆防腐含氟涂层。
[0026]其中，所述尼龙材料为PA12、PA13、PA46、PA-MXD6的混合物。所述聚酯占混合物质量的30%，所述聚烯烃占混合物质量的20%。所述聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯。所述表面极性处理的方式为氧化溶剂进行氧化浸溶处理。
[0027]实施例3
[0028]一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，包括以下步骤:
[0029]步骤1:取尼龙与聚酯以及聚烯烃进行共混得到混合物，将混合物投入挤出机，挤出温度为320 °C，将挤出的混合物进行冷却，冷却温度为30°C，冷却后进行压片、拉伸，拉伸的压力为:8MPa，制得基膜，所述基膜厚度为60 μ m ;
[0030]步骤2:对基膜进行表面极性处理；
[0031]步骤3:在基膜表面涂覆防腐含氟涂层。
[0032]其中，所述尼龙材料为PA1010、PA61、PA9T、PA-MXD6的混合物。所述聚酯占混合物质量的50%，所述聚烯烃占混合物质量的30%。所述聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯。所述表面极性处理的方式为等离子体处理。
[0033]实施例4
[0034]提供了一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，包括以下步骤:
[0035]步骤1:取尼龙与聚酯以及聚烯烃进行共混得到混合物，将混合物投入挤出机，挤出温度为300 °C，将挤出的混合物进行冷却，冷却温度为25°C，冷却后进行压片、拉伸，拉伸的压力为:lOMPa，制得基膜，所述基膜厚度为50 μ m ;
[0036]步骤2:对基膜进行表面极性处理；
[0037]步骤3:在基膜表面涂覆防腐含氟涂层。
[0038]其中，所述尼龙材料为PA9、PA66、PA 11、PA610、PA612、PA 1010、PA61、PA9T、PA-MXD6的混合物。所述聚酯占混合物质量的38%，所述聚烯烃占混合物质量的25%。所述聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述表面极性处理的方式为氧化溶剂进行氧化浸溶处理。
[0039]对实施例1-4生产的锂离子电池用新型隔膜材料进行测试:其闭孔温度为130-150°C，破膜温度在250°C以上，孔隙率达到60%以上，吸液率为280%以上。可见本发明生产的隔膜材料闭孔温度低、破膜温度高，高温热收率低及吸液率高，安全性能好，电池应用的容量大。
[0040]对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:取尼龙与聚酯以及聚烯烃进行共混得到混合物，将混合物投入挤出机，挤出温度为260°C -320°C，将挤出的混合物进行冷却，冷却温度为5-30°C，冷却后进行压片、拉伸，拉伸的压力为:lMPa-30MPa，制得基膜，所述基膜厚度为15 μπι-60 μπι ; 步骤2:对基膜进行表面极性处理； 步骤3:在基膜表面涂覆防腐含氟涂层。2.根据权利要求1中所述的锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，其特征在于，所述尼龙材料为 ΡΑ6、ΡΑ7、ΡΑ9、ΡΑ66、ΡΑ11、ΡΑ12、ΡΑ13、ΡΑ46、ΡΑ610、ΡΑ612、ΡΑ1010、ΡΑ6Ι、ΡΑ9Τ, PA-MXD6中的一种或两种以上组合。3.根据权利要求1中所述的锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，其特征在于，所述聚酯占混合物质量的5-50%，所述聚烯烃占混合物质量的5-30%。4.根据权利要求1或3中所述的锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，其特征在于，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或两种。5.根据权利要求1中所述的锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，其特征在于，所述表面极性处理的方式为等离子体处理或氧化溶剂进行氧化浸溶处理。
【专利摘要】本发明提供了一种锂离子电池用新型隔膜材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：取尼龙与聚酯以及聚烯烃进行共混得到混合物，将混合物投入挤出机，挤出温度为260℃-320℃，将挤出的混合物进行冷却，冷却温度为5-30℃，冷却后进行压片、拉伸，拉伸的压力为：1MPa-30MPa，制得基膜，所述基膜厚度为15μm-60μm；步骤2：对基膜进行表面极性处理；步骤3：在基膜表面涂覆防腐含氟涂层，本发明通过采用尼龙和聚酯共混材料为基膜，可有效改善隔膜的闭孔温度和破膜温度，通过基膜表面涂覆氟涂料可有效改善隔膜的耐电解液溶解性，隔膜的安全性得到提高，是一种电池电芯可应用的安全新型隔膜材料。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M2/16, H01M2/14
【公开号】CN105355817
【申请号】CN201510924561
【发明人】章结兵, 谢凤秀
【申请人】苏州锂盾储能材料技术有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月14日