專利名稱：一種微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及電池領域，特別涉及一種微孔復合聚合物電池隔膜及其制備工藝。
背景技術：
鋰離子電池因其具有能量密度高、循環壽命長、環境友好等優點，已成為移動電源和儲能設備等應用領域的首選。鋰離子電池電解液一般采用的是傳統的液態有機電解液，使得鋰離子電池安全性問題十分嚴峻。由于固體電解質(SPE)和凝膠聚合物電解質(GPE)不再含有游離的電解液，是解決鋰離子安全性問題的一個好辦法，但是固體電解質的導電率只有1X10_5S cnT1，限制了它在鋰離子電池中的發展，而凝膠聚合物電解質(GPE)的導電率能在IXlO-3S ^nT1以上，由于凝膠聚合物電解質(GPE)同時具備了液態電解質導電率高和固體電解質的安全性能好的特點，且可以方便做出各種形狀的鋰離子電池，其應用前景相當可觀。到目前為止，研究開發GPE基體的聚合物有多種，但是聚合物電解質膜的效果仍然不太理想，存在下列問題(I)PVDF(聚偏氟乙烯)機械強度好，但易結晶，不利于離子導電；(2)PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)雖能包容大量的電解液，但其機械性能差；(3)PEO(聚氧化乙烯)離子導電性差，限制了其在室溫下的應用；(4)PAN(聚丙烯腈)與鋰相容性差，界面鈍化嚴重。
發明內容
本發明的目的在于提供一種離子導電性好、機械性能好的微孔復合聚合物電池隔膜及其制備方法，并提供了其在聚合物鋰離子電池、鋁鋼殼電池及液態軟包電池中的應用，所制成的電池具有電容量高、倍率性能好、循環性能好的優點。本發明的目的通過下述技術方案一實現一種微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，所述電池隔膜由凝膠聚合物溶液涂覆在支撐體兩側并烘干后制成，所述凝膠聚合物溶液由低沸點的有機小分子造孔劑、PMMA基共聚物、PVDF-HFP和溶劑共混制成。其中，所述PMMA 基共聚物為 PMMA、P (MMA-VAC)、P (MMA-AN)和 P (MMA-AN-VAC)中的一種或幾種。 優選的，所述支撐體為PE膜、PP膜、PP-PE-PP三層復合膜和無紡布中的其中一種。優選的，所述有機小分子造孔劑為正丁醇、乙醇和乙二醇的其中一種。更優選的，所述有機小分子造孔劑為正丁醇，可以更大限度的降低凝膠聚合物溶液中的聚合物的結晶度，進一步提高隔膜的吸液性和液體保持能力，從而使隔膜具備更好的離子導電性。
優選的，所述有機小分子造孔劑在凝膠聚合物溶液中的含量為3 10wt%。在該含量范圍內，有機小分子造孔劑可以更好的阻礙凝膠聚合物溶液中的聚合物鏈的規整排列和抑制結晶，降低聚合物的結晶度，并能降低聚合物的玻璃化溫度，增加聚合物鏈的活動能力，從而提高隔膜的離子導電性。
優選的，所述PMMA基共聚物由以下方法制備而得在惰性氣體氣氛保護下，將I 3重量份的乳化劑加入到60 67重量份的去離子水中攪拌溶解，然后加入30 37重量份的PMMA基共聚物如PMMA、P (MMA-VAC)、P (MMA-AN)或P (MMA-AN-VAC)所對應的單體，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入0. I 0. 4重量份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入2 5重量份的Al2 (SO4) 3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥。采用本發明提供的PMMA基共聚物，所制得的微孔復合聚合物電池隔膜，在離子導電性和機械性能上都有所提高。更優選的，所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氮氣和氬氣的混合氣。優選的，所述PMMA基共聚物與PVDF-HFP的質量比為I : I I : 9。低于該質量 t匕，則所制得的微孔復合聚合物電池隔膜的離子導電性將大大下降；而高于該質量比，所值得的微孔復合聚合物電池隔膜的機械性能則大大下降。因此，在優選范圍內，所制得的微孔復合聚合物電池隔膜的離子導電性和機械性能的綜合性能更好。優選的，所述溶劑為丙酮、N-N 二甲基甲酰胺和四氫呋喃的其中一種或多種。更優選的，所述溶劑為丙酮。由于丙酮是一種低毒性的、易揮發的有機溶劑，能夠回收，因此不會對環境造成污染，且生產成本低。優選的，所述溶劑在凝膠聚合物溶液中的含量85_95wt%。優選的，所述烘干溫度為50 80°C。優選的，所述凝膠聚合物溶液采用涂膜機均勻涂覆在支撐體的兩側。這樣可以排除人工涂膜中所造成的諸多不穩定因素的影響，得到的隔膜質量性能更加穩定，并且提高生產效率和降低生產成本。優選的，本發明的微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，包括以下步驟步驟I、制備 PMMA :在惰性氣體N2氣氛保護下，將重量份為I 3份的乳化劑加入到重量份為60 67份的去離子水中攪拌溶解，然后加入重量份為30 37份的單體甲基丙烯酸正甲酯，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入重量份為0. I 0. 4份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入重量份為2 5份的Al2(SO4)3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥，即可得到PMMA ；步驟2、制備凝膠聚合物溶液(I)將重量份為I 5份的步驟I所得PMMA加入到丙酮中，加熱攪拌至沸騰并持續沸騰至PMMA全部溶解，然后冷卻至室溫，溶液呈清澈透明狀；(2)將PVDF-HFP加入到步驟(I)所得溶液中攪拌，直到全部溶液呈清澈透明狀，其中PVDF-HFP與PMMA的質量比為I : I 9 I;(3)將重量份為3 10份的正丁醇加入到步驟(2)所得溶液中攪拌至溶液呈清澈透明狀；(4)調節步驟(3)所得溶液的粘度為11. 50 12. 50s,即可得到凝膠聚合物溶液；步驟3、涂覆、烘干將步驟2所得的凝膠聚合物溶液倒入涂布機的液槽中，將PE膜浸泡在所述凝膠聚合物溶液中，然后將表面覆有凝膠聚合物溶液的PE膜置于烘箱中迅速鼓風烘干，得到乳白色的PE膜支撐的凝膠聚合物薄膜，再將該凝膠聚合物薄膜放入真空烘箱中于45 65°C真空條件下烘干，即可得到微孔復合聚合物電池隔膜。本發明的制備工藝簡單，生產效率高，與現有制備電池的設備兼容，可以實現工業化、大批量生產，所制得的微孔復合聚合物電池隔膜，具備高離子電導率和優良的機械性倉泛。本發明的目的通過下述技術方案二實現一種由技術方案一的制備工藝所制備得到的微孔復合聚合物電池隔膜。本發明區別于現有的GPE膜，其為支撐體和支撐體兩側的凝膠聚合物層復合而成 的多孔性復合薄膜，所述支撐體為常規的電池隔膜如單層PP、PE膜，3層PP、PE復合膜等，所述凝膠聚合物層先以凝膠聚合物溶液的形態涂覆在支撐體的兩側再烘干得到，因此得到的多孔性復合薄膜相比現有的GPE膜具備更好的機械性能和離子導電性，而且層間結合牢固穩定，易于形成均勻一致的層狀結構，有利于提高隔膜的使用壽命和性能；進一步的，本發明的凝膠聚合物溶液中含有PMMA基共聚物和PVDF-HFP兩種聚合物，有效綜合了 PMMA基共聚物的離子導電性好的優點和PVDF-HFP的機械強度好的優點，使本發明的微孔復合聚合物電池隔膜具有極佳的吸液性、液體保持能力和延展性，同時具備了高離子電導率和優良的機械性能；由于本發明采用了低沸點的有機小分子造孔劑，提高了隔膜的離子導電性，且完全可以在烘干過程中予以去除，因此有效避免了雜質的引入，保證隔膜的質量和性能，并有利于提高生產效率和降低生產成本。本發明的目的通過下述技術方案三實現一種由技術方案一的制備工藝所制備得到的微孔復合聚合物電池隔膜在聚合物鋰離子電池、鋁鋼殼電池及液態軟包電池中的應用。優選的，所述聚合物鋰離子電池的型號為ICP705462P，正極為鈷酸鋰，負極為石墨，電解液為IMLiPF6, EC : EMC : DMC = 3 : 5 : 2。所制得的聚合物鋰離子電池與現有的相比，具備更好的倍率性能和循環性能，具有廣泛的應用前景。
圖I所示為本發明實施例I所得的微孔復合聚合物電池隔膜的SEM圖。圖2所示為對比例I所得的微孔復合聚合物電池隔膜的SEM圖。圖3所示為對比例9單層PE電池隔膜的SEM圖。圖4所示為本發明實施例I所得的微孔復合聚合物電池隔膜與對比例I所得的微孔復合聚合物電池隔膜的XRD對比圖。圖5所示為本發明實施例I所得的微孔復合聚合物電池隔膜的倍率性能圖。圖6所示為對比例I所得的微孔復合聚合物電池隔膜的倍率性能圖。圖7所示為本發明實施例I所得的微孔復合聚合物電池隔膜與對比例I所得的微孔復合聚合物電池隔膜的循環性能對比圖。
具體實施例方式為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施例并配合附圖詳予說明。實施例I步驟I、制備 PMMA :在惰性氣體N2氣氛保護下，將重量份為I 3份的乳化劑加入到重量份為60 67份的去離子水中攪拌溶解，然后加入重量份為30 37份的單體甲基丙烯酸正甲酯，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入重量份為0. I 0. 4份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去 離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入重量份為2 5份的Al2(SO4)3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥，即可得到PMMA ；步驟2、制備凝膠聚合物溶液(I)將6g步驟I所得PMMA加入到1200g丙酮溶劑中，加熱攪拌至沸騰并持續沸騰10 30分鐘至PMMA全部溶解，然后停止加熱，靜置至室溫，溶液呈清澈透明狀；(2)將12g的PVDF-HFP加入到步驟(I)所得溶液中，室溫攪拌至全部溶解，溶液呈清澈透明狀；(3)將60g的正丁醇加入到步驟(2)所得溶液中，室溫攪拌10 60min，溶液呈清澈透明狀；(4)調節步驟(3)所得溶液的粘度為12. OOs,即可得到凝膠聚合物溶液；步驟3、涂覆、烘干將步驟2所得的凝膠聚合物溶液用機械涂布的方法涂覆在PE膜的兩側，然后在50°C條件下烘12h，即可得到微孔復合聚合物電池隔膜。實施例2步驟I、制備 PMMA :在惰性氣體N2氣氛保護下，將重量份為I 3份的乳化劑加入到重量份為60 67份的去離子水中攪拌溶解，然后加入重量份為30 37份的單體甲基丙烯酸正甲酯，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入重量份為0. I 0. 4份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入重量份為2 5份的Al2 (SO4)3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥，即可得到PMMA ；步驟2、制備凝膠聚合物溶液(I)將6g步驟I所得PMMA加入到1200g丙酮溶劑中，加熱攪拌至沸騰并持續沸騰10 30分鐘至PMMA全部溶解，然后停止加熱，靜置至室溫，溶液呈清澈透明狀；(2)將16g的PVDF-HFP加入到步驟(I)所得溶液中，室溫攪拌至全部溶解，溶液呈清澈透明狀；(3)將60g的正丁醇加入到步驟(2)所得溶液中，室溫攪拌10 60min，溶液呈清澈透明狀；(4)調節步驟(3)所得溶液的粘度為12. OOs,即可得到凝膠聚合物溶液；步驟3、涂覆、烘干將步驟2所得的凝膠聚合物溶液用機械涂布的方法涂覆在PE膜的兩側，然后在50°C條件下烘12h，即可得到微孔復合聚合物電池隔膜。
實施例3步驟I、制備 PMMA:在惰性氣體N2氣氛保護下，將重量份為I 3份的乳化劑加入到重量份為60 67份的去離子水中攪拌溶解，然后加入重量份為30 37份的單體甲基丙烯酸正甲酯，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入重量份為0. I 0. 4份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入重量份為2 5份的Al2(SO4)3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥，即可得到PMMA ；
步驟2、制備凝膠聚合物溶液(I)將6g步驟I所得PMMA加入到1200g丙酮溶劑中，加熱攪拌至沸騰并持續沸騰10 30分鐘至PMMA全部溶解，然后停止加熱，靜置至室溫，溶液呈清澈透明狀；(2)將12g的PVDF-HFP加入到步驟(I)所得溶液中，室溫攪拌至全部溶解，溶液呈清澈透明狀；(3)將80g的正丁醇加入到步驟(2)所得溶液中，室溫攪拌10 60min，溶液呈清澈透明狀；(4)調節步驟(3)所得溶液的粘度為12. OOs,即可得到凝膠聚合物溶液；步驟3、涂覆、烘干將步驟2所得的凝膠聚合物溶液用機械涂布的方法涂覆在PE膜的兩側，然后在50°C條件下烘12h，即可得到微孔復合聚合物電池隔膜。實施例4步驟I、制備 PMMA :在惰性氣體N2氣氛保護下，將重量份為I 3份的乳化劑加入到重量份為60 67份的去離子水中攪拌溶解，然后加入重量份為30 37份的單體甲基丙烯酸正甲酯，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入重量份為0. I 0. 4份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入重量份為2 5份的Al2 (SO4)3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥，即可得到PMMA ；步驟2、制備凝膠聚合物溶液(I)將6g步驟I所得PMMA加入到1200g丙酮溶劑中，加熱攪拌至沸騰并持續沸騰10 30分鐘至PMMA全部溶解，然后停止加熱，靜置至室溫，溶液呈清澈透明狀；(2)將12g的PVDF-HFP加入到步驟(I)所得溶液中，室溫攪拌至全部溶解，溶液呈清澈透明狀；(3)將60g的正丁醇加入到步驟(2)所得溶液中，室溫攪拌10 60min，溶液呈清澈透明狀；(4)調節步驟(3)所得溶液的粘度為12. 30s,即可得到凝膠聚合物溶液；步驟3、涂覆、烘干將步驟2所得的凝膠聚合物溶液用機械涂布的方法涂覆在PE膜的兩側，然后在50°C條件下烘12h，即可得到微孔復合聚合物電池隔膜。實施例5
步驟I、制備 PMMA:在惰性氣體N2氣氛保護下，將重量份為I 3份的乳化劑加入到重量份為60 67份的去離子水中攪拌溶解，然后加入重量份為30 37份的單體甲基丙烯酸正甲酯，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入重量份為0. I 0. 4份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入重量份為2 5份的Al2(SO4)3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥，即可得到PMMA ；步驟2、制備凝膠聚合物溶液(I)將6g步驟I所得PMMA加入到1200g丙酮溶劑中，加熱攪拌至沸騰并持續沸騰10 30分鐘至PMMA全部溶解，然后停止加熱，靜置至室溫，溶液呈清澈透明狀；(2)將12g的PVDF-HFP加入到步驟(I)所得溶液中，室溫攪拌至全部溶解，溶液呈清澈透明狀； (3)將60g的正丁醇加入到步驟(2)所得溶液中，室溫攪拌10 60min，溶液呈清澈透明狀；(4)調節步驟(3)所得溶液的粘度為12. OOs,即可得到凝膠聚合物溶液；步驟3、涂覆、烘干將步驟2所得的凝膠聚合物溶液用機械涂布的方法涂覆在PE膜的兩側，然后在50°C條件下烘24h，即可得到微孔復合聚合物電池隔膜。實施例6步驟I、制備 P (MMA-VAC)在惰性氣體N2氣氛保護下，將重量份為I 3份的乳化劑加入到重量份為60 67份的去離子水中攪拌溶解，然后加入重量份為30 37份的甲基丙烯酸正甲酯和乙酸乙烯酯，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入重量份為0. I 0. 4份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入重量份為2 5份的Al2(SO4)3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥，即可得到P (MMA-VAC)；步驟2、制備凝膠聚合物溶液(I)將6g步驟I所得P (MMA-VAC)加入到1200g丙酮溶劑中，加熱攪拌至沸騰并持續沸騰10 30分鐘至PMMA全部溶解，然后停止加熱，靜置至室溫，溶液呈清澈透明狀；(2)將12g的PVDF-HFP加入到步驟(I)所得溶液中，室溫攪拌至全部溶解，溶液呈清澈透明狀；(3)將60g的正丁醇加入到步驟(2)所得溶液中，室溫攪拌10 60min，溶液呈清澈透明狀；(4)調節步驟(3)所得溶液的粘度為12. OOs,即可得到凝膠聚合物溶液；步驟3、涂覆、烘干將步驟2所得的凝膠聚合物溶液用機械涂布的方法涂覆在PE膜的兩側，然后在50°C條件下烘24h，即可得到微孔復合聚合物電池隔膜。實施例7步驟I、制備 P (MMA-AN)
在惰性氣體N2氣氛保護下，將重量份為I 3份的乳化劑加入到重量份為60 67份的去離子水中攪拌溶解，然后加入重量份為30 37份的甲基丙烯酸正甲酯和丙烯腈，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入重量份為0. I 0. 4份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入重量份為2 5份的Al2(SO4)3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥，即可得到P(MMA-AN)；步驟2、制備凝膠聚合物溶液(I)將6g步驟I所得P(MMA-AN)加入到1200g丙酮溶劑中，加熱攪拌至沸騰并持續沸騰10 30分鐘至PMMA全部溶解，然后停止加熱，靜置至室溫，溶液呈清澈透明狀；(2)將12g的PVDF-HFP加入到步驟(I)所得溶液中，室溫攪拌至全部溶解，溶液呈清澈透明狀；(3)將60g的正丁醇加入到步驟(2)所得溶液中，室溫攪拌10 60min，溶液呈清澈透明狀；(4)調節步驟(3)所得溶液的粘度為12. OOs,即可得到凝膠聚合物溶液；步驟3、涂覆、烘干將步驟2所得的凝膠聚合物溶液用機械涂布的方法涂覆在PE膜的兩側，然后在50°C條件下烘24h，即可得到微孔復合聚合物電池隔膜。實施例8步驟I、制備 P (MMA-AN-VAC)在惰性氣體N2氣氛保護下，將重量份為I 3份的乳化劑加入到重量份為60 67份的去離子水中攪拌溶解，然后加入重量份為30 37份的甲基丙烯酸正甲酯、丙烯腈和乙酸乙烯酯，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入重量份為0. I 0. 4份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入重量份為2 5份的Al2(SO4)3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥，即可得到P (MMA-AN-VAC)；步驟2、制備凝膠聚合物溶液(I)將6g步驟I所得P (MMA—AN-VAC)加入到1200g丙酮溶劑中，加熱攪拌至沸騰并持續沸騰10 30分鐘至PMMA全部溶解，然后停止加熱，靜置至室溫，溶液呈清澈透明狀；(2)將12g的PVDF-HFP加入到步驟(I)所得溶液中，室溫攪拌至全部溶解，溶液呈清澈透明狀；(3)將60g的正丁醇加入到步驟⑵所得溶液中，室溫攪拌10 60min，溶液呈清澈透明狀；(4)調節步驟(3)所得溶液的粘度為12. OOs,即可得到凝膠聚合物溶液；步驟3、涂覆、烘干將步驟2所得的凝膠聚合物溶液用機械涂布的方法涂覆在PE膜的兩側，然后在50°C條件下烘24h，即可得到微孔復合聚合物電池隔膜。性能測試實驗
對比例I 8 :在未加本發明的造孔劑和支撐體為PE膜的基礎上，一一對照本發明的實施例I 8所制備的微孔復合聚合物電池隔膜。對比例9 :單層PE電池隔膜。其中，實施例I 8、對比例I 8和對比例9的各種工藝參數對比如表I所示表I
權利要求
1.一種微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，其特征在于所述電池隔膜由凝膠聚合物溶液涂覆在支撐體兩側并烘干后制成，所述凝膠聚合物溶液由低沸點的有機小分子造孔齊[J、PMMA基共聚物、PVDF-HFP和溶劑共混制成。
2.根據權利要求I所述的微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，其特征在于所述支撐體為PE膜、PP膜、PP-PE-PP三層復合膜和無紡布中的其中一種。
3.根據權利要求I所述的微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，其特征在于所述有機小分子造孔劑為正丁醇、乙醇和乙二醇的其中一種。
4.根據權利要求I所述的微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，其特征在于所述有機小分子造孔劑在凝膠聚合物溶液中的含量為3 IOwt%。
5.根據權利要求I所述的微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，其特征在于所述PMMA 基共聚物為 PMMA、P (MMA-VAC)、P (MMA-AN)和 P (MMA-AN-VAC)中的一種或幾種。
6.根據權利要求I所述的微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，其特征在于所述PMMA基共聚物由以下方法制備而得 在惰性氣體氣氛保護下，將I 3重量份的乳化劑加入到60 67重量份的去離子水中攪拌溶解，然后加入30 37重量份的PMMA、P (MMA-VAC)、P (MMA-AN)或P (MMA-AN-VAC)的單體，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入0. I 0. 4重量份的引發齊U，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入2 5重量份的Al2(SO4)3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥。
7.根據權利要求I所述的微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，其特征在于所述PMMA基共聚物與PVDF-HFP的質量比為I : I I : 9。
8.根據權利要求I所述的微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，其特征在于所述溶劑為丙酮、N-N 二甲基甲酰胺和四氫呋喃的其中一種或多種。
9.根據權利要求I所述的微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，其特征在于所述溶劑在凝膠聚合物溶液中的含量為85 95wt%。
10.根據權利要求I 9任意一項所述的微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟 步驟I、制備PMMA 在惰性氣體N2氣氛保護下，將I 3重量份的乳化劑加入到60 67重量份的去離子水中攪拌溶解，然后加入30 37重量份的單體甲基丙烯酸正甲酯，同時將溫度升高到55 65°C，反應0. 5 2小時后加入0. I 0. 4重量份的引發劑，所述引發劑事先溶解于另外的去離子水中，攪拌反應6 9小時后得到乳白色乳液，將所述乳白色乳液倒入2 5重量份的Al2 (SO4) 3水溶液中攪拌破乳，然后用水清洗得到白色聚合物，將所述白色聚合物在真空及45 60°C條件下干燥，即可得到PMMA ； 步驟2、制備凝膠聚合物溶液 (1)將I 5重量份的步驟I所得PMMA加入到丙酮中，加熱攪拌至沸騰并持續沸騰至PMMA全部溶解，然后冷卻至室溫，溶液呈清澈透明狀； (2)將PVDF-HFP加入到步驟(I)所得溶液中攪拌，直到全部溶液呈清澈透明狀，其中PVDF-HFP與PMMA的質量比為I : I 9 : I ;(3)將3 10重量份的正丁醇加入到步驟(2)所得溶液中攪拌至溶液呈清澈透明狀； (4)調節步驟(3)所得溶液的粘度為11.50 12. 50s,即可得到凝膠聚合物溶液； 步驟3、涂覆、烘干 將步驟2所得的凝膠聚合物溶液倒入涂布機的液槽中，將PE膜浸泡在所述凝膠聚合物溶液中，然后將表面覆有凝膠聚合物溶液的PE膜置于烘箱中迅速鼓風烘干，得到乳白色的PE膜支撐的凝膠聚合物薄膜，再將該凝膠聚合物薄膜放入真空烘箱中于45 65°C真空條件下烘干，即可得到微孔復合聚合物電 池隔膜。
全文摘要
本發明提供了一種微孔復合聚合物電池隔膜的制備工藝，所述微孔復合聚合物電池隔膜由凝膠聚合物溶液涂覆在支撐體兩側并烘干后制成，所述凝膠聚合物溶液由低沸點的有機小分子造孔劑、PMMA基共聚物、PVDF-HFP和溶劑共混制成。本發明的制備工藝簡單，生產效率高，與現有制備電池的設備兼容，可以實現工業化、大批量生產，所制得的微孔復合聚合物電池隔膜，具備高離子電導率和優良的機械性能，尤其適用于聚合物鋰離子電池。
文檔編號H01M2/16GK102643450SQ20121012135
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月23日 優先權日2012年4月23日
發明者傅昭, 馮岸柏, 馮洪亮, 李偉善 申請人:深圳華粵寶電池有限公司