一种复合电解质膜的制备方法技术

一种复合电解质膜的制备方法，主要步骤是：聚乙烯隔膜在铬氧化液中浸泡三分钟，再用去离子水冲洗，烘干备用，将质量比1％-35％聚合物溶于质量比30％-98％有机溶剂中，搅拌成凝胶溶液，将质量比1％-35％陶瓷微粒加入凝胶溶液中搅拌，使微粒氧化物均匀分散形成涂层溶液，把涂层溶液用浸渍、涂布等方法均匀涂在经过处理的聚乙烯隔膜上，常温或加热使有机溶剂挥发，复合膜基本成型，将基本成型的复合膜浸泡在无水乙醇中，静置后取出真空干燥，得到能满足生产的复合电解质膜。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，主要步骤是：聚乙烯隔膜在铬氧化液中浸泡三分钟，再用去离子水冲洗，烘干备用，将质量比1％-35％聚合物溶于质量比30％-98％有机溶剂中，搅拌成凝胶溶液，将质量比1％-35％陶瓷微粒加入凝胶溶液中搅拌，使微粒氧化物均匀分散形成涂层溶液，把涂层溶液用浸渍、涂布等方法均匀涂在经过处理的聚乙烯隔膜上，常温或加热使有机溶剂挥发，复合膜基本成型，将基本成型的复合膜浸泡在无水乙醇中，静置后取出真空干燥，得到能满足生产的复合电解质膜。【专利说明】
本专利技术是锂电生产中的方法，具体的是锂电生产中。
技术介绍
绿色二次锂离子电池以其优异的电性能及无公害，安全性能好等特点，发展极快，成为近年来新型电源技术研究的热点。通常的锂离子二次电池由正/负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳包装材料组成。隔膜是液态锂离子二次电池的重要组成部分，在电池中起着防止正/负极短路，同时在充放电过程中提供离子运输电通道的作用，其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环性能以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用目前市场化的锂离子电池隔膜还是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃隔膜，包括单层PE，单层PP，三层PP / PE / PP复合膜。美国Celanse公司1970年专利USPatent3426754，用于生产单层的聚丙烯多孔膜。该工艺经过几十年的发展在美国、日本已经非常成熟，现在美国Celgard公司、日本UBE公司采用此种工艺生产单层PP、PE以及三层PP / PE / PP复合膜。但Celgard法中很难得到孔径均一的膜而使电极间的距离增大，增大了电池的内阻。总的来说，聚乙烯、聚丙烯隔膜对电解质亲和性较差，吸液能力低，造成电池电导率低。
技术实现思路
本专利技术目的提供，电解质膜由聚合物、和陶瓷微粒包覆在聚乙烯隔膜上制备而成。本方法包括以下步骤:(I)聚乙烯隔膜在铬氧化液中浸泡三分钟，再用去离子水冲洗，烘干备用。(2)将质量比I % -35 %聚合物溶于质量比30 % -98 %有机溶剂中，搅拌成凝胶溶液。(3)将质量比1% -35%陶瓷微粒加入凝胶溶液中搅拌3-5小时，使微粒氧化物均匀分散形成涂层溶液。(4)把涂层溶液用浸溃，涂布等方法均匀涂在经过处理的聚乙烯隔膜上，通风常温或加热使有机溶剂挥发，复合膜基本成型。(5)将基本成型的复合膜浸泡在无水乙醇中，静置12小时后取出真空干燥4小时，得到满足生产的复合电解质膜。所述聚合物为聚偏氟乙烯，有机溶剂为甲基吡咯酮溶液，陶瓷微陶瓷微粒为纳米级氧化铝，氧化锆之中一种或它们混合物。本专利技术的有益效果是:用本方法生产出的复合电解质膜吸液率在120%以上，与传统的聚乙烯隔膜相比高出40%以上，形成的网状孔结构均匀，有利于电解液保持离子浓度稳定，提升电池的循环性能。【具体实施方式】实施例1将聚乙烯隔膜在铬氧化液中浸泡三分钟，再用去离子水冲洗，烘干备用，将I克聚偏氟乙烯聚溶于50克甲基吡咯酮溶液中，50度水浴磁性搅拌2小时成凝胶溶液，加入2克纳米级氧化铝搅拌3-5小时，使微粒氧化物均匀分散形成涂层溶液，把聚乙烯隔膜浸入其中，放进60度真空温度箱5分钟后取出形成初膜，将基本成型的复合膜浸泡在无水乙醇中，静置12小时后取出真空干燥4小时通风，得到满足生产的复合电解质膜。在高倍显微镜下观察其形成的微纳结构；对其称重，把膜放在电解液中活化2小时取出轻擦掉多余电解液称重计算吸液率；以复合隔膜为原料加工成电池成品进行性能测试。有关数据见表I。实施例2将聚乙烯隔膜在铬氧化液中浸泡三分钟，再用去离子水冲洗，烘干备用，将2克聚偏氟乙烯聚溶于50克甲基吡咯酮溶液中，50度水浴磁性搅拌2小时成凝胶溶液，加入I克纳米级氧化铝搅拌3-5小时，使微粒氧化物均匀分散形成涂层溶液，把聚乙烯隔膜浸入其中，放进60度真空温度箱5分钟后取出形成初膜，将基本成型的复合膜浸泡在无水乙醇中，静置12小时后取出真空干燥4小时通风，得到满足生产的复合电解质膜。在高倍显微镜下观察其形成的微纳结构；对其称重，把膜放在电解液中活化2小时取出轻擦掉多余电解液，称重计算吸液率；以复合隔膜为原料加工成电池成品进行性能测试。有关数据见表I。实施例3将聚乙烯隔膜在铬氧化液中浸泡三分钟，再用去离子水冲洗，烘干备用，将I。5克聚偏氟乙烯聚溶于50克甲基吡咯酮溶液中，50度水浴磁性搅拌2小时成凝胶溶液，加入1.5克纳米级氧化铝搅拌3-5小时，使微粒氧化物均匀分散形成涂层溶液，把聚乙烯隔膜浸入其中，放进60度真空温度箱5分钟后取出形成初膜，将基本成型的复合膜浸泡在无水乙醇中，静置12小时后取出真空干燥4小时通风，得到满足生产的复合电解质膜。在高倍显微镜下观察其形成的微纳结构；对其称重，把膜放在电解液中活化2小时取出轻擦掉多余电解液称重计算吸液率；以复合隔膜为原料加工成电池成品进行性能测试。有关数据见表I。【权利要求】1.，其步骤为: (1)将聚乙烯隔膜在铬氧化液中浸泡三分钟，再用去离子水冲洗，烘干备用；(2)将质量比1%-35%聚合物溶于质量比30% -98%有机溶剂搅拌成凝胶溶液； (3)将质量比1%-35%陶瓷微粒加入凝胶溶液中搅拌3-5小时，使微粒氧化物均匀分散形成涂层溶液； (4)把涂层溶液用浸溃，涂布等方法均匀涂在经过处理的乙烯隔膜上，通风常温或加热使有机溶剂挥发，复合膜基本成型； (5)将基本成型的复合膜浸泡在无水乙醇中，静置12小时后取出真空干燥4小时，得到满足生产的复合电解质膜。2.根据权利要求1所述复合电解质膜的制备方法，其特征是:所述聚合物为聚偏氟乙烯，有机溶剂为甲基吡咯酮溶液。3.根据权利要求1所述复合电解质膜的制备方法，其特征是:所述陶瓷微粒为纳米级氧化铝，氧化锆之中一种或它们混合物。【文档编号】H01M10/058GK103779603SQ201310754555【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日 【专利技术者】田家礼, 张光德, 徐保惠 申请人:山东恒宇新能源有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田家礼，张光德，徐保惠，
申请(专利权)人：山东恒宇新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：