本发明涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种生产制备锂离子电池隔膜的方法。
背景技术：
锂离子电池因具有比能量大，质量轻，循环寿命好，自放电率低，无记忆效应及对环境友好等优点，广泛应用于国防工业、电动行业、空间技术等大型应用领域。锂离子电池主要由正、负极材料，电解液，隔膜，外壳组成，隔膜是锂离子电池的重要组成部分，锂离子电池隔膜的主要作用：分隔正负极，防止两极接触短路，同时使锂离子在正负极之间迁移，完成充放电过程。锂离子电池隔膜常用的制备方法有：干法，湿法，静电纺丝方法，湿法是将液态的烃或小分子物质与聚烃树脂混合，加热熔融后，形成均匀混合物，挥发溶剂，进行相分离后，压制成膜，湿法可以较好的控制孔径及孔隙率，但制膜过程中使用的溶剂可能会产生污染，且成本就高。干法是将聚烯烃树脂熔融，挤压，吹膜制成结晶性聚合物薄膜，经过结晶化处理，退火后，得到高度取向的多层结构，在高温下进一步拉伸，将结晶界面进行剥离，形成多孔结构，增加薄膜的孔径。干法拉伸工艺操作简单，无污染，是锂离子电池隔膜制备的常用方法，但存在孔径及孔隙率较难控制，同时拉伸时容易导致隔膜穿孔，隔膜的机械强度比较差。因此，本发明公开了一种锂离子电池隔膜的制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种锂离子电池隔膜的制备方法。
一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步：取PVDF粉末加入到溶剂中，搅拌得PVDF溶液，取纤维素溶液倒入制备好的PVDF溶液中，搅拌均匀，得PVDF/纤维素共混溶液；
第二步：取第一步的PVDF/纤维素共混溶液，加入固体氧化物粉末，搅拌均匀，得到静电纺丝溶液；
第三步：将第二步得到的静电纺丝溶液于注射器中，对其进行静电纺丝，经处理后得到锂离子电池隔膜。
第四步：电池组装：以LiFePO4为正极材料，石墨作为负极，以LiPF6溶液作为电解液，第三步得到的隔膜样品为隔膜材料，装配后得到扣式电池。
一种锂离子电池隔膜的制备方法，第一步中，所述溶剂为NMP、NMF或NMF与丙酮一种或至少两种及以上的组合。
一种锂离子电池隔膜的制备方法，第一步中，所述PVDF溶液浓度为15％-30％。
一种锂离子电池隔膜的制备方法，第一步中，所述纤维素为微晶纤维素，植物纤维素，细菌纤维素的一种或几种，PVDF溶液与纤维素溶液的体积比为1:0-1:1。
一种锂离子电池隔膜的制备方法，第二步中，所述的固体氧化物粉末为SiO2，Al2O3，MgO，CaO中的一种或几种。
一种锂离子电池隔膜的制备方法，第二步中，所述的最后得到的静电纺丝溶液中固体氧化物的质量分数为5％-10％。
一种锂离子电池隔膜的制备方法，第三步中，所述的进行静电纺丝之前需要调整静电纺丝装置的温度、湿度、场强、挤出速率，纺丝收集方式等。
一种锂离子电池隔膜的制备方法，第三步中，纺丝温度为20-60℃，纺丝电压为10-30KV，纺丝距离为10-25cm，挤出速率为0.01-0.05ml/min，纺丝时间为5-15h，纺丝收集方式采用的静置板收集及其滚筒收集方式中的一种或几种。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)采用PVDF溶液与一种或多种纤维素得到的PVDF/纤维素共混溶液作为增强材料，提高了隔膜的热稳定性及机械强度。(2)采用了静电纺丝装置及其温度、湿度、场强、挤出速率的参数设置，保证了孔径及孔隙率尺寸。
附图说明
附图1是静电纺丝膜的SEM图片。其中(a)实施例1中的纺丝纤维膜，(b)实施例3中的纺丝纤维膜。
具体实施方式
本发明一种锂离子电池隔膜的制备方法，有以下各实施例。
实施例1：本发明一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步：PVDF/纤维素共混溶液的制备：取一定量的PVDF粉末，加入到一定量的NMP溶剂中，搅拌3h，得到质量分数为15％的PVDF溶液，按照PVDF与纤维素溶液的体积比1:0.5，取质量分数为10％的纤维素溶液缓慢加入到制备好的PVDF溶液中，搅拌均匀，得到均一稳定的PVDF/纤维素共混溶液。
第二步：纺丝溶液的制备：取第一步的PVDF/纤维素共混溶液，加入一定量的SiO2粉末，搅拌均匀，得到SiO2的质量分数5％的静电纺丝溶液。
第三步：纺丝膜的制备：将上述得到的纺丝溶液于一定规格的注射器中，调整静电纺丝装置的温度25℃、纺丝电压20KV、纺丝速率0.01ml/min、纺丝距离15㎝，纺丝时间10h，采用滚筒接收方式(调整纵向滚筒转速为100rpm，横向滚筒转速为0rpm)等对其进行静电纺丝，经后处理得到锂离子电池隔膜。
第四步：电池组装：以LiFePO4为正极材料，石墨作为负极，以LiPF6溶液作为电解液，第三步得到的隔膜样品为隔膜材料，装配后得到扣式电池。
实施例2：本发明一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步：同实施例1第一步。
第二步：纺丝溶液的制备：取第一步的PVDF/纤维素共混溶液，加入一定量的Al2O3粉末，搅拌均匀，得到Al2O3的质量分数5％的静电纺丝溶液。
第三步：纺丝膜的制备：将上述得到的纺丝溶液于一定规格的注射器中，调整静电纺丝装置的温度25℃、纺丝电压20KV、纺丝速率0.01ml/min、纺丝距离15㎝，纺丝时间10h，采用静置板收集方式对其进行静电纺丝，经后处理得到锂离子电池隔膜。
第四步：同实施例1第四步。
实施例3：本发明一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步：同实施例1第一步。
第二步：同实施例2第二步。
第三步：纺丝膜的制备：将上述得到的纺丝溶液于一定规格的注射器中，调整静电纺丝装置的温度25℃、纺丝电压20KV、纺丝速率0.01ml/min、纺丝距离15㎝，纺丝时间10h，采用新型滚筒作为接收装置其进行静电纺丝，调整纵向滚筒转速为100rpm，横向滚筒转速为30rpm，经后处理得到锂离子电池隔膜。
第四步：同实施例1第四步。
实施例4：本发明一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步：同实施例1第一步。
第二步：同实施例2第二步。
第三步：纺丝膜的制备：将上述得到的纺丝溶液于一定规格的注射器中，调整静电纺丝装置的温度25℃、纺丝电压20KV、纺丝速率0.01ml/min、纺丝距离15㎝，纺丝时间10h，采用新型滚筒作为接收装置其进行静电纺丝，调整纵向滚筒转速为150rpm，横向滚筒转速为50rpm，经后处理得到锂离子电池隔膜。
第四步：同实施例1第四步。
实施例5：本发明一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步：同实施例1第一步。
第二步：纺丝溶液的制备：取第一步的PVDF/纤维素共混溶液，加入一定量的Al2O3粉末，搅拌均匀，得到Al2O3的质量分数10％的静电纺丝溶液。
第三步：纺丝膜的制备：将上述得到的纺丝溶液于一定规格的注射器中，调整静电纺丝装置的温度25℃、纺丝电压20KV、纺丝速率0.01ml/min、纺丝距离15㎝，纺丝时间10h，采用新型滚筒作为接收装置其进行静电纺丝，调整纵向滚筒转速为200rpm，横向滚筒转速为80rpm，经后处理得到锂离子电池隔膜。
第四步：同实施例1第四步。
实施例6：本发明一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步：PVDF/纤维素共混溶液的制备：取一定量的PVDF粉末，加入到一定量的NMP溶剂中，搅拌3h，得到质量分数为20％的PVDF溶液，按照PVDF与纤维素溶液的体积比1:0.5，取质量分数为10％的纤维素溶液缓慢加入到制备好的PVDF溶液中，搅拌均匀，得到均一稳定的PVDF/纤维素共混溶液。
第二步：同实施例5第二步。
第三步：纺丝膜的制备：将上述得到的纺丝溶液于一定规格的注射器中，调整静电纺丝装置的温度25℃、纺丝电压20KV、纺丝速率0.01ml/min、纺丝距离15㎝，纺丝时间10h，采用新型滚筒作为接收装置其进行静电纺丝，调整纵向滚筒转速为300rpm，横向滚筒转速为100rpm，经后处理得到锂离子电池隔膜。
第四步：同实施例1第四步。
实施例7：本发明一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步：PVDF/纤维素共混溶液的制备：取一定量的PVDF粉末，加入到一定量的NMP溶剂中，搅拌3h，得到质量分数为25％的PVDF溶液，按照PVDF与纤维素溶液的体积比1:1，取质量分数为10％的纤维素溶液缓慢加入到制备好的PVDF溶液中，搅拌均匀，得到均一稳定的PVDF/纤维素共混溶液。
第二步：纺丝溶液的制备：取第一步的PVDF/纤维素共混溶液，加入一定量的MgO粉末，搅拌均匀，得到MgO的质量分数10％的静电纺丝溶液。
第三步：同实施例6第三步。
第四步：同实施例1第四步。
实施例8：本发明一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
第一步：PVDF/纤维素共混溶液的制备：取一定量的PVDF粉末，加入到一定量的NMP溶剂中，搅拌3h，得到质量分数为25％的PVDF溶液，按照PVDF与纤维素溶液的体积比1:0，取质量分数为10％的纤维素溶液缓慢加入到制备好的PVDF溶液中，搅拌均匀，得到均一稳定的PVDF/纤维素共混溶液。
第二步：纺丝溶液的制备：取第一步的PVDF/纤维素共混溶液，加入一定量的Al2O3粉末，搅拌均匀，得到Al2O3的质量分数15％的静电纺丝溶液。
第三步：同实施例6第三步。
第四步：同实施例1第四步。