[发明专利]一种锂电池用高倍率PE膜的制备方法

说明书

本发明提供一种锂电池用高倍率PE膜的制备方法，包括S1制备电解溶液，S2化学反应，S3制备铝酸锂基料，S4制备铝酸锂粉体，S5制备陶瓷涂层，将低配重量比为15％的纳米LiAlO₂粉体加入重量比为85％的丙酮溶液中，进行搅拌12h，得到粘稠的浆状物，将粘稠的浆状物铺展在PE隔膜上，进行热压烧结，制备得到成品。本发明本发明采用陶瓷涂层与PE膜相结合，根据纳米铝酸锂材料的足够的隔离性已经电子绝缘性，有效的保证正负极的机械隔离和阻止活性物质的迁移，并且具有一定的孔径,对锂离子有很好的透过性，保证低电阻和高离子传导率，并且采用热压烧结方式，促使物质迁徙，减少热压温度，节约能源。

技术领域

本发明涉及锂电池隔膜制造技术领域，尤其涉及一种锂电池用高倍率PE膜的制备方法。

背景技术

锂离子电池以其优异的性能已成为二次电池的主流发展方向。锂离子电池主要包括四大关键材料，分别是正极材料、负极材料、隔膜和电解液，隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，在电池中起着防止正负极短路的作用；过充或温度升高时，隔膜通过闭孔来阻隔电流传导，防止爆炸；此外，在充放电过程中隔膜有提供离子运输通道的作用。隔膜约占锂电池制造成本的25-30％，对锂离子电池安全、性能和成本有重要影响，其性能优劣决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池容量、循环性能、充放电电流密度以及安全性能等关键特性。隔膜是锂电池材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，约占锂电池成本的25-30％，其技术难点在于造孔的工程技术、基体材料以及制造设备。隔膜价格居高不下的主要原因是一些制作隔膜的关键技术及设备被日本和美国所垄断，国产隔膜特别是高端隔膜的指标还未达到国外产品的水平。目前，锂离子电池隔膜，均为PE隔膜与PP隔膜，二此类隔膜的隔离性与电子绝缘性，均不太良好，容易造成正负极短路，并且锂离子的穿透效率较低，不适应与锂电池长期使用。

因此，发明一种锂电池用高倍率PE膜的制备方法来解决上述问题很有必要

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池用高倍率PE膜的制备方法，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种锂电池用高倍率PE膜的制备方法，包括以下步骤：

S1制备电解溶液：在干燥的无隔膜电解槽中，配制0.035mol/L(Bu4N)Br的乙醇溶液100mL作为电解液，往其中加入0.18g金属锂片，制得锂醇盐溶液；

S2化学反应：反应过程中由于放热使溶液温度升高加速水解，反应需在氩气保护的条件下进行，并且不断搅拌，同时用液氮进行降温处理，将所得溶液浓缩为85mL；

S3制备铝酸锂基料：将清洗处理后的铝片经准确称量，作为阳极移入步骤S2的溶液中，电解时间持续120min后，此时用微量注射器加入0.1mL的乙酰丙酮，控制电流为0.2A，在氩气保护下电解铝片6h，即可得到纳米LiAlO₂的前驱体；

S4制备铝酸锂粉体：缓慢滴加1mL左右的稀氨水，氨水与纳米LiAlO₂的前驱体百分比为1:10，控制PH为9.0，不断搅拌，溶液6h后凝胶，将铝、锂复合醇盐水解后的凝胶在60度干燥12h制成干凝胶粉体，在550度把粉体放入熔炉中煅烧2h，得到相应的纳米LiAlO₂粉体；

S5制备陶瓷涂层：将低配的纳米LiAlO₂粉体加入丙酮溶液中，进行搅拌12h，得到粘稠的浆状物，将粘稠的浆状物铺展在PE隔膜上，进行烧结，制备得到成品。

优选的，所述步骤S1中的金属锂片纯度为99.90％，并经打磨活化。

优选的，所述步骤S4中的熔炉采用马弗炉。

优选的，所述步骤S5中陶瓷涂层与PE隔膜之间采用聚丙烯酸酯粘结剂粘结。