[发明专利]生物基锂电池隔膜及其制备方法

说明书

一种呋喃基聚合物涂覆液、生物基锂电池隔膜及其制备方法，该呋喃基聚合物涂覆液的制备方法，包括在惰性气氛下，在含有对苯二胺的有机溶剂中加入2，5‑呋喃二甲酰氯升温至35～45℃，调节pH，发生聚合反应后形成第一溶液；在第一溶液中加入陶瓷颗粒混合搅拌，形成第二溶液；将第二溶液与粘度调节剂混合，得到所述呋喃基聚合物涂覆液。本发明所制备锂电池隔膜针刺强度达到8.5N，纵向拉伸强度1995Kgf/cm²，横向拉伸强度1987Kgf/cm²，隔膜耐刺穿能力强、可以有效避免短路以及提高安全性。

技术领域

本发明属于电池隔膜技术领域，具体来说涉及一种生物基锂电池隔膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度大、循环寿命长、无记忆效应等优点，目前已成为新能源行业发展中重要组成部分。锂离子电池应用于动力电池、储能电站等多个领域，极大地推动了社会的发展，作为影响锂离子电池性能的关键材料，锂电池隔膜具有极大的商业价值，其性能及成本对于锂离子电池具有十分重要的影响。

传统的锂电池隔膜涂敷材料主要包括芳纶、陶瓷。但是，芳纶溶解性差，加工过程中对芳纶分子量大小要求苛刻，分子量过大难涂覆，分子量太小，耐热性能差，强度低。而且芳纶溶解过程耗时耗电，导致涂敷工艺成本高。陶瓷隔膜长时间使用，涂层易脱落。传统芳纶由于不可降解，还会造成环境污染。

呋喃基高分子化合物由于呋喃环具有氧原子，使其分子内氢键作用力降低；同时氧原子的引入容易形成分子间氢键，分子间范德华力增强，聚合物溶解性和加工性获得明显增强，同时刚性的呋喃环赋予材料较高的强度和较好的耐热性能，且具有可降解的优势。

因此，开发一种绿色环保的具有高强度、易加工的生物质呋喃基高分子涂敷锂电池隔膜具有重大意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种生物基锂电池隔膜及其制备方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种呋喃基聚合物涂覆液的制备方法，包括：

在惰性气氛下，在含有对苯二胺的有机溶剂中加入2，5-呋喃二甲酰氯升温至35～45℃，调节pH，发生聚合反应后形成第一溶液；在第一溶液中加入陶瓷颗粒混合搅拌，形成第二溶液；

将第二溶液与粘度调节剂混合，得到所述呋喃基聚合物涂覆液。

作为本发明的另一个方面，还提供了一种呋喃基聚合物涂覆液，采用如上所述制备方法获得。

作为本发明的又一个方面，还提供了一种锂电池隔膜的制备方法，包括：

将如上所述的呋喃基聚合物涂覆液涂布于基膜的一侧，形成油性涂层；

采用萃取剂萃取油性涂层；

将萃取剂萃取后的油性涂层烘干，得到所述锂电池隔膜。

作为本发明的再一个方面，还提供了一种锂电池隔膜，采用如上所述的制备方法获得。

基于上述技术方案可知，本发明的生物基锂电池隔膜及其制备方法相对于现有技术至少具有以下优势之一或一部分：

1、本发明所制备锂电池隔膜针刺强度达到8.5N，可以耐刺穿、避免短路以及提高安全性；

2、本发明所制备锂电池隔膜纵向拉伸强度1995Kgf/cm²，横向拉伸强度1987Kgf/cm²，热收缩率2.3％(120℃，1h)温度升高时，不会发生明显的收缩或起皱现象，继续起到正负电极的隔离作用，以防止两极接触而导致短路。

附图说明

图1是本发明实施例中呋喃基锂电池隔膜样品图；