一種耐高溫鋰電池隔膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高溫鋰電池隔膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子電池以其能量密度高、循環(huán)壽命長和電壓高等優(yōu)異的電性能而獲得了迅速 的發(fā)展，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機、便攜式電腦、照相機、攝像機、電動汽車等領(lǐng)域，而且應(yīng) 用領(lǐng)域仍在不斷擴展之中。鋰離子電池由正負極、電解質(zhì)和隔膜組成。隔膜是鋰離子電池 的關(guān)鍵內(nèi)層組件之一，主要功能是隔離正負極并阻止電子穿過，同時能夠允許離子通過，從 而完成在充放電過程中鋰離子在正負極之間的快速傳輸。
[0003] 由于隔膜性能的優(yōu)劣直接影響著電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以及電池使 用的安全性能，故鋰電池制造對隔膜材料產(chǎn)品要求極高，如厚度、表面密度、力學性能等這 些都有很高的要求。
[0004] 現(xiàn)有的，鋰離子電池隔膜材料主要為聚烯烴隔膜如單層聚丙烯（PP)微孔膜、單層 聚乙烯（PE)微孔膜以及三層PP/PE/PP復(fù)合膜，該類隔膜制備方法主要為干法拉伸致孔法 和濕法相分離法。聚烯烴隔膜弊端在于：一、聚烯烴隔膜受熱時易收縮，會造成隔膜尺寸不 穩(wěn)定，正負極直接接觸而短路；二、閉孔溫度和破膜溫度較低，當發(fā)生電池刺穿等狀況時，電 池內(nèi)部大量放熱，導致隔膜完全融化收縮，電池短路產(chǎn)生高溫直至電池解體或爆炸。這些 弊端是由聚烯烴材料自身特性所決定的，PE熔點為128~135°C，PP熔點為150~166°C。 三、制作工藝復(fù)雜，成本高，抗壓性能低等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種耐高溫鋰電池隔膜及其制備方法，具有制作 工藝簡單、高孔隙率、低厚度、成本低、抗壓性能高等優(yōu)點。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0007]-種耐高溫鋰電池隔膜，其組成按重量配比為：
[0008] 聚醚多元醇 45-65%;. 發(fā)泡劑 01丨％; 催化劑 0.8-1%; 穩(wěn)定劑 0-0.4%; 阻燃劑 0-20%; MDI 30-33%;
[0009] 上述各組分滿足重量配比之和為100%。
[0010] 進一步優(yōu)選地，所述電池隔膜表面均布細小微孔，孔隙率為70-75%。
[0011] 進一步優(yōu)選地，所述電池隔膜厚度為5-41μm。
[0012] 進一步優(yōu)選地，所述電池隔膜空氣滲透率15-30sec/100cc。
[0013] 進一步優(yōu)選地，所述電池隔膜抗壓回彈率在95%以上。
[0014] 進一步優(yōu)選地，所述阻燃劑選用無鹵液體阻燃劑，其組成按重量配比優(yōu)選為 10-20 %〇
[0015] 進一步優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑選用硅油，其組成按重量配比優(yōu)選為0. 2-0. 4%。
[0016] 進一步優(yōu)選地，所述發(fā)泡劑有主發(fā)泡劑水及輔助發(fā)泡劑三氯甲烷其按0. 5/1比例 混合而成。
[0017] 進一步優(yōu)選地，所述催化劑選用固氨。
[0018] -種如上所述的耐高溫鋰電池隔膜制備方法，包括步驟：
[0019] a:按重量配比稱取好A組分聚醚多元醇、發(fā)泡劑、催化劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑倒入攪 拌設(shè)備，混合均勻；
[0020] b:按重量配比稱取好B組分MDI;將稱好的A組分物料與B組分物料分別投入到聚 氨酯發(fā)泡機的A料缸與B料缸中，經(jīng)聚氨酯發(fā)泡機攪拌后，灌注于長方形或正方形模具中， 發(fā)泡成型；
[0021] C:將發(fā)泡成型的塊狀產(chǎn)品放置在特制的泡沫平切機上，按厚度要求切片，再 將片材按大小規(guī)格要求沖壓成型；其厚度在5-41μπι，孔隙率為70-75 %，空氣滲透率 15_30sec/100cc。
[0022] 進一步優(yōu)選地，所述聚氨酯發(fā)泡機A料栗轉(zhuǎn)速400-500轉(zhuǎn)/分鐘，B料栗轉(zhuǎn)速 300-400轉(zhuǎn)；攪拌轉(zhuǎn)速1700-2100轉(zhuǎn)/分鐘；注料100-3000克/秒；模具溫度40-50度；發(fā) 泡時間8-10分鐘。
[0023] 以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明提供的耐高溫鋰電池 隔膜及其制備方法，其具有孔隙率高，低厚度，高吸液量，高離子穿透性、低電阻性以及電化 學性能穩(wěn)定，且具有優(yōu)良的機械性能，可有效防止電池短路和枝晶刺穿，同時還具有制作工 藝流程簡單、成本低、質(zhì)量高等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0024] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，對本 發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0025] 為便于對本發(fā)明進一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述：
[0026] 在下列實施例的復(fù)合材料配方中：
[0027] 聚醚多元醇選用，如山東東大生產(chǎn)的，商品牌號330N;
[0028] 主發(fā)泡劑選用純凈水，輔助發(fā)泡劑選用三氯甲烷，如山東產(chǎn)的141B ;
[0029] 阻燃劑選用深圳道爾化工無鹵液體阻燃劑，商品牌號6202;
[0030] 催化劑選用固氨；
[0031] 穩(wěn)定劑選用硅油，商品牌號10366 ;
[0032] 發(fā)泡劑有主發(fā)泡劑水及輔助發(fā)泡劑三氯甲烷其按0. 5/1比例混合而成；
[0033] MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯）選用韓國產(chǎn)的103C。
[0034] 實施例1:
[0035] 將A組分聚醚多元醇65% (以下均為重量比），發(fā)泡劑1 %，催化劑1 %稱好倒入 攪拌器，攪拌均勻，再將B組分MDI33 %稱好。將稱好的A組分物料與B組分物料分別投入 到聚氨酯發(fā)泡機的A料缸與B料缸中，經(jīng)聚氨酯發(fā)泡機攪拌后，灌注于長方形或正方形模具 中，發(fā)泡成型。其中，聚氨酯發(fā)泡機A料栗轉(zhuǎn)速400-500轉(zhuǎn)/分鐘，B料栗轉(zhuǎn)速300-400轉(zhuǎn)； 攪拌轉(zhuǎn)速1700-2100轉(zhuǎn)/分鐘；注料100-3000克/秒；模具溫度40-50度；發(fā)泡時間8-10 分鐘。
[0036] 將發(fā)泡成型的塊狀產(chǎn)品放置在特制的泡沫平切機上，按厚度要求切片，再將片材 按大小規(guī)格要求沖壓成型。其厚度在5μπι，孔隙率為70%，空氣滲透率15sec/10〇CC，抗壓 回彈率在95%以上。
[0037] 實施例2:
[0038] 將A組分聚醚多元醇62% (以下均為重量比），發(fā)泡劑0. 8%，催化劑1 %，穩(wěn)定劑 0. 2 %稱好倒入攪拌器，攪拌均勻，再將B組分MDI30 %稱好。將稱好的A組分物料與B組分 物料分別投入到聚氨酯發(fā)泡機的A料缸與B料缸中，經(jīng)聚氨酯發(fā)泡機攪拌后，灌注于長方形 或正方形模具中，發(fā)泡成型。其中，聚氨酯發(fā)泡機A料栗轉(zhuǎn)速400-500轉(zhuǎn)/分鐘，B料栗轉(zhuǎn) 速300-400轉(zhuǎn)；攪拌轉(zhuǎn)速1700-2100轉(zhuǎn)/分鐘；注料100-3000克/秒；模具溫度40-50度； 發(fā)泡時間8-10分鐘。
[0039] 將發(fā)泡成型的塊狀產(chǎn)品放置在特制的泡沫平切機上，按厚度要求切片，再將片材 按大小規(guī)格要求沖壓成型。其厚度在25μm，孔隙率為73 %，空氣滲透率22sec/10〇CC，抗壓 回彈率在95%以上。
[0040] 實施例3:
[0041] 將A組分聚醚多元醇56% (以下均為重量比），發(fā)泡劑0. 8%，催化劑0. 8%，穩(wěn)定 劑0. 4%，阻燃劑10%稱好倒入攪拌器，攪拌均勻，再將