一种锂离子电池隔膜性能提升方法与流程

本发明涉及电池隔膜性能提升方法，具体涉及一种锂离子电池隔膜性能提升方法。背景技术：1、在新能源革命趋势下，锂离子电池成为主要新型储能产品，锂离子电池隔膜在锂离子电池中有防止内部正负极短路、保持充足电解液等用途，在锂离子电池中发挥着关键作用，锂离子电池聚烯烃隔膜成本低、机械稳定性和电化学稳定性好，被广泛应用于商用锂离子电池，但聚烯烃隔膜与电极界面相容性差，通常在隔膜表面涂覆pvdf来提高隔膜与电极界面的稳定性，但在聚烯烃隔膜上直接涂覆pvdf会堵塞隔膜孔隙，影响导离子，不利于锂离子电池循环寿命的提升，且pvdf耐高温性不好，隔膜在高温下易收缩，隔膜热稳定性差，限制了聚烯烃隔膜在高温锂离子电池中的应用。技术实现思路1、(一)解决的技术问题2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种锂离子电池隔膜性能提升方法，其在聚烯烃隔膜表面制备pvdf静电纺丝层，并在静电纺丝层中添加海泡石，海泡石可以提高隔膜pvdf的分布均匀稳定性，静电纺丝层可以增强隔膜润湿性，且海泡石可以吸附电解液中的氢氟酸，抑制锂离子电池内部副反应，改善电池的循环性能。3、(二)技术方案4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂离子电池隔膜性能提升方法，包括以下步骤，5、s1采用静电纺丝技术，在聚烯烃隔膜表面制备pvdf静电纺丝层，并在静电纺丝层中添加海泡石，首先对海泡石进行改性，将一定量的海泡石粉末加入一定量的无水乙醇中超声处理10min-20min，得到(10-15)g/l浓度的海泡石悬浊液，将一定量的乙烯基三乙氧基硅烷加入一定量的无水乙醇中得到(100-200)g/l乙烯基三乙氧基硅烷溶液，将乙烯基三乙氧基硅烷溶液逐滴加入海泡石悬浊液中，滴入25wt％浓度的氨水，控制ph值9-10，将混合悬浊液加热至80℃-90℃反应2h-3h，所得产物用无水乙醇洗涤后在80℃-90℃下干燥12h-24h，得到改性海泡石。6、s2然后一定量的pvdf在n-二甲基酰胺中溶解制备浓度8％-10％的pvdf溶液，用搅拌机搅拌，搅拌速度500r/min，搅拌时间2h-3h，将一定量的改性海泡石加入到一定量的pvdf溶液中，用搅拌机以200r/min-500r/min的速度搅拌8h-12h后静置1h-2h后得到静电纺丝液。7、s3将聚烯烃隔膜缠绕在静电纺丝收集器上，将静电纺丝液放入静电纺丝机的注射器中进行静电纺丝，纺丝厚度控制在1μm-2μm，得到带有静电纺丝的聚烯烃隔膜，该聚烯烃隔膜孔隙率高、热稳定性好，制备锂离子电池60℃高温倍率循环寿命可提升1倍以上。8、在前述方案的基础上进一步的，所述隔膜适用于pp和pe材质隔膜。9、在前述方案的基础上进一步的，所述隔膜适用于磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍锰酸锂等正极体系锂电池。10、(三)有益效果11、与现有技术相比，本发明提供了一种锂离子电池隔膜性能提升方法，具备以下有益效果：12、1.本发明中，对海泡石进行改性，乙烯三乙氧基硅烷中的-si(oc2hs)3可水解与无机物上的羟基键合，改善无机物的团聚，且三乙氧基硅烷中的有机官能团与有机基质有良好的相容性，可提高海泡石与pvdf聚合物基体的分散性和相容性。13、2.本发明中，海泡石中加入适量的氨水可以加速乙烯三乙氧基硅烷的水解，氨水中的oh键可以攻击乙烯三乙氧基硅烷中的si原子，使氧乙氧基脱落，乙烯三乙氧基硅烷转化为硅烷醇，与海泡石上的羟基发生脱水缩合，加快乙烯三乙氧基硅烷在海泡石上的接枝，提高隔膜pvdf的分布均匀稳定性，从而提高锂离子电池的高温稳定性。14、3.本发明中，采用静电纺丝技术，在聚烯烃隔膜表面制备复合乙烯三乙氧基硅烷的pvdf静电纺丝层，可以增强隔膜润湿性，且海泡石可以吸附电解液中的氢氟酸，抑制锂离子电池内部副反应，改善电池的循环性能。技术特征：1.一种锂离子电池隔膜性能提升方法，包括以下步骤，2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜性能提升方法，其特征在于，所述隔膜适用于pp和pe材质隔膜。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池隔膜性能提升方法，其特征在于，所述隔膜适用于磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍锰酸锂等正极体系锂电池。技术总结本发明涉及电池隔膜性能提升方法技术领域，提出了一种锂离子电池隔膜性能提升方法，其在聚烯烃隔膜表面制备PVDF静电纺丝层，并在静电纺丝层中添加海泡石，海泡石可以提高隔膜PVDF的分布均匀稳定性，静电纺丝层可以增强隔膜润湿性，且海泡石可以吸附电解液中的氢氟酸，抑制锂离子电池内部副反应，改善电池的循环性能，包括如下步骤，首先采用静电纺丝技术，在聚烯烃隔膜表面制备PVDF静电纺丝层，并在静电纺丝层中添加海泡石，静电纺丝层中添加海泡石需要提前对海泡石进行改性，将一定量的改性海泡石加入到一定量的PVDF溶液中制备静电纺丝液，制备静电纺丝液制备完成后将聚烯烃隔膜缠绕在静电纺丝收集器上。技术研发人员：张敬捧,王勇,魏东,贾传龙,邵长旺受保护的技术使用者：山东精工电子科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/26