钜大LARGE | 点击量：1579次 | 2022年04月26日
介绍锂电池隔膜的要求和制备方法
锂离子电池隔膜的要求
一、具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离。
二、有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的透过性。
三、由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物，隔膜必须耐电解液腐蚀，有足够的化学和电化学稳定性。
四、对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
五、具有足够的力学性能，包括穿刺强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小。
六、空间稳定性和平整性好。
七、热稳定性和自动关断保护性能好。动力锂离子电池对隔膜的要求更高，通常采用复合膜。
锂离子电池隔膜的制备方法
干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜，经过结晶化处理、退火后，得到高度取向的多层结构，在高温下进一步拉伸，将结晶界面进行剥离，形成多孔结构，可以新增薄膜的孔径。干法有单向拉伸和双向拉伸两种方式。
湿法又称相分离法或热致相分离法，将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，压制得膜片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，最后保温一按时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，可制备出相互贯通的微孔膜材料。
锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成。隔膜作为锂离子电池重要的组成部分之一，具有分隔锂离子电池正负极，同时又可使电解质离子自由迁移通过的用途。隔膜的性能对锂离子电池的安全性能与电性能都有重要影响。目前常用的锂离子电池隔膜重要为聚乙烯(pe)隔膜和聚丙烯(pp)隔膜，pe隔膜的熔点在130℃左右，pp隔膜的熔点在160℃左右，在电池工作环境温度较高，或者放电电流过大时，由于电解质的热惯性用途，隔膜遮断电流后温度还会继续升高，达到膜破坏温度时，隔膜会完全破坏，致使电池内部短路温度继续升高，从而导致电池爆炸。为了改善隔膜的耐热性，市面上出现了陶瓷复合膜，陶瓷复合膜是在pp隔膜或pe隔膜的一侧涂覆陶瓷涂层。这类复合膜虽然能够提高隔膜的耐热性，但也存在一些缺点，如陶瓷涂层与锂离子电池电解液的浸润性较差，导致隔膜的吸液能力较差。技术实现要素：本发明的目的在于供应一种锂离子电池隔膜及其制备方法以及锂离子电池，本发明供应的锂离子电池隔膜除了具有良好的耐热性之外，还具有良好的吸液能力。为了实现上述发明目的，本发明供应以下技术方法：本发明供应了一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：将改性无机粒子分散到溶剂中，得到分散浆料；将所述分散浆料涂覆到锂离子电池隔膜基材的表面，干燥后得到锂离子电池隔膜；所述改性无机粒子由无机粒子经硅烷偶联剂改性得到。优选的，所述改性无机粒子的制备包括：将硅烷偶联剂和乙醇混合，向所得混合液中加入无机粒子，搅拌，固液分离后得到改性无机粒子。优选的，所述无机粒子包括二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝或硫酸钡；所述无机粒子的粒径为0.1～5μm。优选的，所述无机粒子、硅烷偶联剂和乙醇的用量比为30g∶(0.1～1.5)g∶(45～75)ml。优选的，所述搅拌的速率为300～600r/min，搅拌的时间为0.5～2h。优选的，所述分散浆料中改性无机粒子与溶剂的用量比为(30～40)g∶(80～100)ml。优选的，所述溶剂为乙醇和水，所述乙醇和水的体积比为(1～2)∶(60～80)。优选的，所述干燥的温度为40～80℃。本发明供应了上述方法所述制备方法制备得到的锂离子电池隔膜，包括锂离子电池隔膜基材和附着于锂离子电池隔膜基材表面的改性无机粒子层。本发明供应了一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，所述隔膜为上述方法所述的锂离子电池隔膜。本发明供应了一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特点在于，包括以下步骤：将改性无机粒子分散到溶剂中，得到分散浆料；将所述分散浆料涂覆到锂离子电池隔膜基材上，干燥后得到锂离子电池隔膜；所述改性无机粒子由无机粒子经硅烷偶联剂改性得到。本发明的无机粒子经硅烷偶联剂改性后具有良好的亲水性，在保持良好耐热性的前提下，能有效增强锂离子电池隔膜的吸液能力。执行例结果表明，本发明制备的锂离子电池隔膜的吸液率高达170～188％，闭孔温度为176～185℃，说明本发明制备的锂离子电池隔膜具有良好的耐热性和吸液能力。具体执行方式本发明供应了一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：将改性无机粒子分散到溶剂中，得到分散浆料；将所述分散浆料涂覆到锂离子电池隔膜基材的表面，干燥后得到锂离子电池隔膜；所述改性无机粒子由无机粒子经硅烷偶联剂改性得到。本发明将改性无机粒子分散到溶剂中，得到分散浆料。
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