[发明专利]一种低应力锂离子电池陶瓷涂覆隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种低应力锂离子电池陶瓷涂覆隔膜的制备方法，属于锂离子电池制备技术领域，将聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃原材料与造孔剂进行复合，经过高温融化流延及冷却成膜后，经过纵向和横向拉伸，再将经过双向拉伸后的膜通过低温定型处理，再通过常规的化学萃取，去掉造孔剂，经过去离子水清洗后，低温烘干，再将萃取后的隔膜半成品通过化学应力工艺对经过融熔及拉伸后的聚烯烃结构进行修整，再进行二次低温定型处理，即得低应力基膜。将所述基膜上涂覆一层陶瓷涂覆层即得低应力锂离子电池陶瓷涂覆隔膜。本发明的制备方法能提高锂电池性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池制备技术领域，涉及一种低应力锂离子电池陶瓷涂覆隔膜的制备方法。

背景技术

隔膜对实际电池的性能有着至关重要的影响，其必须具备良好的化学、电化学稳定性、热稳定性以及在反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性。而影响锂离子动力电池安全性的关键因素之一就是隔膜的安全性。常规聚烯烃隔膜存在熔点低、机械性能差等问题，由于聚烯烃隔膜自身的疏水性能，导致其对电解液的浸润和保存性能差，增加了阻抗，限制了锂电池大倍率充放电性能和锂电池的循环性能。

目前现有技术中，还没有一种低应力锂离子电池陶瓷涂覆隔膜的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种低应力锂离子电池陶瓷涂覆隔膜的制备方法，该方法能提高锂电池性能。

其具体技术方案为：

一种低应力锂离子电池陶瓷涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将聚烯烃原材料与造孔剂进行复合；

步骤2、经过高温融化流延及冷却成膜后，经过纵向和横向拉伸，再将经过双向拉伸后的膜通过低温去应力处理；

步骤3、再通过常规的化学萃取，去掉造孔剂，经过去离子水清洗后，低温烘干；

步骤4、再将萃取后的隔膜半成品通过化学应力工艺对经过融熔及拉伸后的聚烯烃结构进行修整；

步骤5、再进行次级低温定型处理，即得低应力基膜；

步骤6、将步骤5得到的所述基膜上涂覆一层陶瓷涂覆层即得低应力锂离子电池陶瓷涂覆隔膜。

进一步，步骤1中，所述聚烯烃原材料为聚乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺中的一种或两种以上组成的混合物。

进一步，步骤2中，所述低温去应力处理为：在具有0.5-1.0MPa压力(保持压力充足，以便温度一直保持在所需的范围内）、循环速率为600-800cc/min的氮气保护(氮气的化学性质十分不活泼,只有在高温高压或者是放电的情况下才进行反应,而且无毒无污染)的环境下，在75-125℃的温度下(保持隔膜的拉伸强度，既不能过高也不能过低），对隔膜半成品的纵向和横向均匀施加1.5-2.0N，拉速为1.0-3.0min的拉力，处理时间为45-60min。低温去应力原理：在其他工艺过程中，隔膜可能产生内应力。多数情况下，在工艺过程结束后，隔膜内部将保留一部分残余应力。残余应力可导致工隔膜破裂、变形或尺寸变化，从而影响隔膜的品质。

进行去低温去应力时，隔膜在一定温度作用下通过内部局部塑性变形（当应力超过该温度下材料的屈服强度时)或局部的弛豫过程(当应力小于该温度下材料的屈服强度时）使残余应力松弛而达到消除的目的。在去应力时，一般缓慢加热至较低温度，保持一段时间后，缓慢冷却，以防止产生新的残余应力。

进一步，步骤4中，所述化学去应力工艺为：浓度为30-50ml/L的甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、三氯甲烷等有机溶剂，溶剂的温度为80-100℃。