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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池材料领域,特别涉及一种用于锂电池隔板的多曲空纤维基膜的制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池具有高的能量密度和循环寿命,是动力装置和高容量电子产品的首选电池之一。但是,在过充/ 过放或其它非正确使用的极限条件下锂电池电池内部的温度会极速上升,导致隔膜损坏、电池起火或爆炸。常用的锂电池隔膜主要为聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe) 等聚烯烃高分子材料,这些材料具有较高的拉伸强度和电解液浸润性,但由于制备过程中造孔的需要一般存在拉伸扩孔过程,即使在不达到玻璃化温度的较高温度下也存在回弹的趋势,造成热收缩或者隔膜熔断,导致热安全问题;或在隔膜表面涂覆惰性高分子粘结剂粘结的纳米无机氧化物颗粒涂层,但现有的无机涂层浆料中无机颗粒大多为密实的颗粒,本身并不具备锂离子传导能力。
技术实现思路
1、专利技术目的:为解决以上技术问题,本专利技术提供一种锂电池隔板的多曲孔纤维基膜的制备方法,以解决有效提高隔膜孔隙率、吸液率的同时,兼具有良好的机械性能及热稳定性的问题。
2、
技术实现思路
:为实现上述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案如下:一种锂电池隔板的多曲孔纤维基膜的制备方法,包括以下步骤:
3、s1,将质量比为100:5~20的聚偏二氟乙烯和封闭型聚氨酯预聚体,加入静电纺丝溶剂中,在50-60℃下搅拌溶解,得到质量分数为8-20%的共纺丝溶液;
4、s2,将所述共纺丝溶液通过静电纺丝机进行电纺,得到超细纤维无纺膜;
5、s3,步骤s2得
6、s4,在室温和空气湿度为50-70%条件下,放置1-3天使封闭型聚氨酯预聚体解封反应完毕,得到所述锂电池多曲孔纤维基膜。
7、进一步的,所述封闭型聚氨酯预聚体的制备方法包括以下步骤:
8、(1)将己内酰胺溶解在甲苯中得到己内酰胺的甲苯溶液,备用;
9、(2)按2~3:1的质量比将聚氨酯预聚体和甲苯投入三口反应瓶中,搅拌混合均匀后,在保持持续搅拌和60~70℃温度下,通过滴加方式加入所述己内酰胺的甲苯溶液,聚氨酯预聚体与己内酰胺的摩尔比控制在1:1~1.5的范围,反应温度升至70-90℃并反应3-6h,得到封闭型聚氨酯预聚体。
10、进一步的,还包括基膜等离子表面处理步骤:将锂电池多曲孔纤维基膜放入等离子体处理装置的反应腔中,抽至真空度为5pa以下后,以氧气作为置换气体,置换后利用射频电感耦合的方式产生等离子体,在150w功率和射频频率为14mhz条件下进行等离子激发60-90s,得到等离子表面处理的锂电池多曲孔纤维基膜。
11、进一步的,步骤(1)中所述己内酰胺和甲苯的质量比为3:1。
12、进一步的,所述静电纺丝溶剂为dmf和ace的混合液,或dmf和nmp的混合液。
13、有益效果:与现有技术相比,本专利技术的锂电池多曲孔纤维基膜通过聚偏二氟乙烯/聚氨酯共混体系共同纺丝处理得到的双组份纳米纤维膜,膜中聚偏二氟乙烯和聚氨酯同时以纤维形式存在,具有高的吸液率、孔隙率及强的离子电导能力,经过热处理使聚氨酯纤维之间粘连起来,提升在单位横截面积上的受力,提高纤维膜的拉伸强度。同时通过氧等离子放电处理,能在聚合物表面导入含氧官能团,提高了隔膜的润湿性,并将聚合物表面的c-c打断,烧蚀其表面的短链分子,一定程度去除聚合物表面的无定型和结晶区,提高锂电池多曲孔纤维基膜与无机纳米涂层之间的附着力。本专利技术具有较高的离子电导率,良好的热稳定性、化学稳定性和电化学稳定性,反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性及优异的机械性能。
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1.一种锂电池隔板的多曲孔纤维基膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述锂电池隔板的多曲孔纤维基膜的制备方法,其特征在于:所述封闭型聚氨酯预聚体的制备方法包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述锂电池隔板的多曲孔纤维基膜的制备方法,其特征在于:还包括基膜等离子表面处理步骤:将锂电池多曲孔纤维基膜放入等离子体处理装置的反应腔中,抽至真空度为5Pa以下后,以氧气作为置换气体,置换后利用射频电感耦合的方式产生等离子体,在150W功率和射频频率为14MHz条件下进行等离子激发60-90s,得到等离子表面处理的锂电池多曲孔纤维基膜。
4.根据权利要求1所述锂电池隔板的多曲孔纤维基膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述己内酰胺和甲苯的质量比为3:1。
5.根据权利要求1所述锂电池隔板的多曲孔纤维基膜的制备方法,其特征在于:所述静电纺丝溶剂为DMF和ACE的混合液,或DMF和NMP的混合液。
【技术特征摘要】
1.一种锂电池隔板的多曲孔纤维基膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述锂电池隔板的多曲孔纤维基膜的制备方法,其特征在于:所述封闭型聚氨酯预聚体的制备方法包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述锂电池隔板的多曲孔纤维基膜的制备方法,其特征在于:还包括基膜等离子表面处理步骤:将锂电池多曲孔纤维基膜放入等离子体处理装置的反应腔中,抽至真空度为5pa以下后,以氧气作为置换气体,置换后利用射...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁朝勇,袁朝明,严学庆,
申请(专利权)人:江苏欧力特能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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