一种锂离子电池用聚乙烯隔膜及其制备方法_4

文档序号:9351695阅读:来源:国知局
00重量份的埃洛石纳米管或贻贝壳粉,所述贻贝壳粉和埃洛石纳米管的粒 径为150-250纳米。将贻贝壳粉和埃洛石纳米管浸渍于1000重量份浓度为10wt%的盐酸 溶液中酸处理3小时后取出。
[0092] (2)对酸处理后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉放置于水浴中进行超声波处理,水浴 温度为40°C,时间为30分钟。
[0093] (3)将超声波处理后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉在真空条件下进行干燥,温度为 50°C,时间为3小时;然后对埃洛石纳米管或贻贝壳粉进行煅烧,煅烧温度为650°C,时间为 5小时。
[0094] (4 )将煅烧后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉与硅烷偶联剂先后分散到甲苯中进行超 声波处理30分钟,其中埃洛石纳米管或贻贝壳粉与硅烷偶联剂、甲苯的质量用量比为50: 5:550 ;然后对甲苯进行进行搅拌并加热至70°C,6小时后取出埃洛石纳米管或贻贝壳粉, 最后洗涤后制得改性处理的埃洛石纳米管或贻贝壳粉。
[0095] 对以上实施例制得的隔膜进行各项性能测试,结果如下:_
其中孔隙率、电解液吸收率、拉伸强度、热收缩率的测试方法均为本行业通用的标准测 试方法。
[0096] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方 案的保护范围。
【主权项】
1. 一种锂离子电池用聚乙烯隔膜,其特征在于:所述隔膜由以下物质制备而成:55-65 重量份的聚乙烯,5-10重量份的丙烯酸乙烯酯,10-15重量份的天然纤维素浆料,3-5重量 份的角蛋白,1-3重量份的乙二醇二缩水甘油醚,3-5重量份的褐藻提取物,1-3重量份的纳 米无机填料,1-3重量份的贻贝壳粉,1-3重量份的埃洛石纳米管;3-5重量份的硅烷偶联 剂;所述纳米无机填料选自纳米氧化错、纳米氧化钛或纳米氧化错中的一种或多种。2. 如权利要求1所述的锂离子电池用聚乙烯隔膜,其特征在于,所述天然纤维素浆料 的制备方法如下: (1) 分别称取100重量份的短绒棉和100重量份的竹渣,并将所述短绒棉和竹渣一起添 加到600重量份浓度为15wt%的氢氧化钠溶液中,对含有短棉绒和竹渣的氢氧化钠溶液进 行抽真空蒸煮,蒸煮温度为220°C,蒸煮时间为4h ; (2) 对蒸煮完毕后的短棉绒和竹渣取出并进行洗涤,将短棉绒和竹渣一起加入到 2000重量份浓度为40wt%的乙醇溶液中,然后对乙醇溶液进行微波处理,其中微波频率为 2450MHZ,微波功率为800W,温度为150°C,时间为45min ;微波处理完毕后对乙醇溶液进行 过滤,取固态过滤物; (3) 将固态过滤物洗涤后采用打浆机对其进行打浆,打浆后对所得物先后进行氯化、碱 化、漂白、除杂、浓缩处理后得到天然素纤维浆料。3. 如权利要求2所述的锂离子电池用聚乙烯隔膜,其特征在于,所述天然素纤维浆料 的固含量为75-85wt%。4. 如权利要求1所述的锂离子电池用聚乙烯隔膜,其特征在于,所述角蛋白的制备方 法如下: (1) 取500重量份的脱脂鸭毛,将其添加到水中并进行高压蒸煮,其中,温度为160°C, 压强为I. 8-2. OMpa,蒸煮时间为Ih ; (2) 另称取5000重量份的水,向水中先后添加十二烷基苯磺酸钠、硫化钠、和尿素,配 制成浸提液,所述浸提液中十二烷基苯磺酸钠的浓度为〇. lmol/L,硫化钠的浓度为I mol/ L,尿素的浓度6mol/L ; (3) 将上述蒸煮后的脱脂鸭毛添加到上述浸提液中进行角蛋白提取,其中浸提液的温 度为90-95°C,提取时间为12小时; (4) 角蛋白提取完毕后,对浸提液过滤,将过滤液装入透析袋中封口,将所述透析袋放 置于去离子水中进行透析,其中,去离子水的体积用量为过滤液的100倍,透析时间为24小 时,且每8小时更换一次去离子水,透析袋的规格为25000的截留分子量; (5) 透析完毕后,对透析袋中液体使用旋转蒸发仪进行浓缩处理,当浓缩液为原体积的 10-15%后,对浓缩液进行真空干燥和粉碎处理后得到角蛋白。5. 如权利要求1所述的锂离子电池用聚乙烯隔膜,其特征在于,所述褐藻提取物的制 备方法如下: (1) 称取100重量份的褐藻,将所述褐藻剁碎成褐藻碎粒,将所述褐藻碎粒添加到2000 重量份的沸水中进行蒸煮30分钟; (2) 将蒸煮后的褐藻碎粒从水中滤出,并将其添加到50重量份浓度为5wt%的焦磷酸钠 溶液中,搅拌45分钟后得到粘稠液体; (3) 用浓度为5wt%的氢氧化钠溶液将上述所得的粘稠液体中和至中性,最后对粘稠液 体进行真空干燥、粉碎后制得褐澡提取物。6. 如权利要求1所述的锂离子电池用聚乙烯隔膜,其特征在于,所述贻贝壳粉和埃洛 石纳米管均经过改性处理,具体方法如下: (1) 称取100重量份的埃洛石纳米管或贻贝壳粉,将其浸渍于1000重量份浓度为10wt% 的盐酸溶液中酸处理3小时后取出; (2) 对酸处理后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉放置于水浴中进行超声波处理,水浴温度 为40°C,时间为30分钟; (3) 将超声波处理后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉在真空条件下进行干燥,温度为50°C, 时间为3小时;然后对埃洛石纳米管或贻贝壳粉进行煅烧,煅烧温度为600-650°C,时间为5 小时; (4) 将煅烧后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉与硅烷偶联剂先后分散到甲苯中进行超 声波处理30分钟,其中埃洛石纳米管或贻贝壳粉与硅烷偶联剂、甲苯的质量用量比为 50: (1-5) : (450-550);然后对甲苯进行进行搅拌并加热至70°C,6小时后取出埃洛石纳米 管或贻贝壳粉,最后洗涤后制得改性处理的埃洛石纳米管或贻贝壳粉。7. 如权利要求6所述的锂离子电池用聚乙烯隔膜,其特征在于,所述贻贝壳粉和埃洛 石纳米管的粒径为150-250纳米。8. -种如权利要求1-7之一所述的锂离子电池用聚乙烯隔膜的制备方法,其特征在于 按如下步骤进行: (1) 按配比分别称取隔膜各原料物质,将所述角蛋白和乙二醇二缩水甘油醚先后添加 到天然纤维素浆料中,搅拌均匀后静置1-2小时,得到混合浆料; (2) 将聚乙烯与丙烯酸乙烯酯混合并进行熔融混炼,得到第一混炼物;接着向所述第一 混炼物中添加上述制备的混合浆料、褐藻提取物、纳米无机填料、贻贝壳粉、埃洛石纳米管 和硅烷偶联剂后再进行熔融混炼,除去水分后得到第二混炼物; (3) 对所述第二混炼物先后进行挤压成形、第一次拉伸、第二次拉伸后制得隔膜半成 品; (4) 对上述制得的隔膜半成品进行紫外光照射4-6分钟,最后经热定型后制得锂离子 电池用聚乙烯隔膜。9. 如权利要求8所述的锂离子电池用聚乙烯隔膜的制备方法,其特征在于,所述第二 混炼物第一次拉伸的拉伸温度为75-85°C,拉伸率为30-35% ;第二混炼物第二次拉伸的拉 伸温度为110-130°C,拉伸率为170-210%。
【专利摘要】本发明涉及锂离子电池隔膜制备技术领域,公开了一种锂离子电池用聚乙烯隔膜及其制备方法,所述隔膜由以下物质制备而成:55-65重量份的聚乙烯,5-10重量份的丙烯酸乙烯酯,10-15重量份的天然纤维素浆料,3-5重量份的角蛋白,1-3重量份的乙二醇二缩水甘油醚,3-5重量份的褐藻提取物,1-3重量份的纳米无机填料,1-3重量份的贻贝壳粉,1-3重量份的埃洛石纳米管;3-5重量份的硅烷偶联剂。本发明的隔膜无涂层,更轻薄,具有良好的耐高温性,拉伸强度,在受热后能够保持尺寸稳定的同时,还具有较强的吸湿保液能力和对电解液较好的浸润性。
【IPC分类】H01M2/16, H01M2/14
【公开号】CN105070865
【申请号】CN201510403755
【发明人】顾玫芳, 叶梓
【申请人】长兴东方红包装有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月10日
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