CN109786624A

CN109786624A - 一种离子电池多孔隔膜的制备方法和离子电池

Info

Publication number: CN109786624A
Application number: CN201910039340.8A
Authority: CN
Inventors: 杨琪; 黄杰; 王亚飞; 张美钰; 俞会根
Original assignee: Beijing WeLion New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Beijing WeLion New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2019-01-16
Filing date: 2019-01-16
Publication date: 2019-05-21

Abstract

本发明提供一种电池多孔隔膜的制备方法和离子电池，方法包括将聚合物和造孔剂分散在溶剂I中，得到含有络合物的溶液；聚合物选自聚偏氟乙烯、聚聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物和聚芳纶中一种或多种；造孔剂选自碱金属盐；聚合物和造孔剂的总质量占溶液1～40％，造孔剂和聚合物摩尔比为0.05～5:1；溶剂I选自N‑甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、丙酮、磷酸三乙酯、六甲基磷酰胺、二乙基甲酰胺、四甲基脲、环丁砜和二甲基亚砜中至少一种；将溶液涂布，烘干，得到初始膜后用不能溶解聚合物的溶剂清洗，烘干。该方法简单，能够调节多孔隔膜的厚度、孔径尺寸和孔隙率；机械强度可以调控，且机械强度较高；还具有较好充放电性能。

Description

一种离子电池多孔隔膜的制备方法和离子电池

技术领域

本发明属于膜材料技术领域，尤其涉及一种离子电池多孔隔膜的制备方法和离子电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、寿命长、无记忆效应、价格低廉等优点，在储能、航空航天、便携式消费类电子产品、电动汽车等新电源领域具有非常广泛的应用。钠离子电池具有原料储量丰富、成本低、高倍率、无过放特性，在大规模储能和低速电动车等领域获得应用。

目前，锂离子电池(或钠离子电池)中商业化的隔膜以PP、PE或PP/PE/PP三层复合膜为主，一般采用拉伸法或挤出法制备，稳定性好、机械强度高、孔径均匀。然而上述制备工艺比较复杂、孔隙率稍低、隔膜无极性保液率较低。而PVDF或PVDF-HFP或聚芳纶是极性物质或具有极性官能团、熔点更高，制备成的膜极性较高吸液和保液率较好，化学稳定性和热稳定性较高。此前使用的造孔剂选择范围较窄、价格昂贵、无法回收，使用的溶剂也比较昂贵。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种离子电池多孔隔膜的制备方法和离子电池，该方法简单，且能调节隔膜的尺寸和孔隙率。

本发明提供了一种离子电池多孔隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)、将聚合物和造孔剂分散在溶剂I中，得到含有络合物的溶液；所述聚合物选自聚偏氟乙烯、聚聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚芳纶中的一种或多种；所述造孔剂选自碱金属盐；聚合物和造孔剂的总质量占溶液的1～40％，造孔剂和聚合物的摩尔比为0.05～5:1；所述溶剂I选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、丙酮、磷酸三乙酯、六甲基磷酰胺、二乙基甲酰胺、四甲基脲、环丁砜和二甲基亚砜中的一种或多种；

b)、将所述含有络合物的溶液涂布在基体上，烘干，得到初始膜；

c)、将所述初始膜用溶剂II清洗，烘干，得到电池多孔隔膜；

所述溶剂II选自去离子水、乙醇、乙腈、乙醚、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、乙二醇二甲醚、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二甲苯和甲苯中的一种或多种。

优选地，所述步骤a)中碱金属盐选自XI、XCl、XF、XClO₄、XTFSI、XFSI、XPF₆、XBF₄、XAsF₆、XBOB、XODFB、XPO₂F₂、XBH₄、XAlCl₄、XFeCl₄、XSO₃CF₃、XBCl₄、XNO₃、XPOF₄、XSCN、XCN、XCF₃CO₂、XSbF₆、XC₆H₅CO₂、X(CH₃)C₆H₄SO₃、XHSO₄、XB(C₆H₅)₄中的一种或多种，所述X为Li，Na、K、Rb和Cs中一种或多种。

优选地，所述步骤a)中还加入增塑剂；

所述增塑剂选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸乙酯、酚醛树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸酯、聚乙烯缩丁醛、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、聚氯乙烯、纤维素和聚丙烯腈中的一种或多种。

优选地，所述增塑剂和聚合物的摩尔比为0.01～1：1。

优选地，所述步骤a)中还加入添加剂；

所述添加剂选自磷酸钛锂铝、磷酸锗锂铝、锆酸镧锂、钛酸镧锂、β-氧化铝、纳米Al₂O₃、纳米SiO₂和纳米TiO₂中的一种或多种。

优选地，所述添加剂和聚合物的摩尔比为0.0005～0.6:1。

优选地，所述步骤b)中烘干的温度为20～180℃，时间为1分钟～24小时。

优选地，所述步骤b)中基体选自玻璃板或含有孔的骨架材料；所述含有孔的骨架材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酯、纤维素、聚酰亚胺、聚酰胺、氨纶、芳纶或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

优选地，所述步骤c)中烘干的温度为20～180℃，时间为1分钟～36小时。

本发明提供了一种离子电池，包括正极、负极、电解液和上述技术方案所述制备方法制备的电池多孔隔膜；

所述离子电池为锂离子电池或钠离子电池。

本发明提供了一种电池多孔隔膜的制备方法，包括以下步骤：a)、将聚合物和造孔剂分散在溶剂I中，得到含有络合物的溶液；所述聚合物选自聚偏氟乙烯、聚聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚芳纶中的一种或多种；所述造孔剂选自碱金属盐；聚合物和造孔剂的总质量占溶液的1～40％，造孔剂和聚合物的摩尔比为0.05～5:1；所述溶剂I选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、丙酮、磷酸三乙酯、六甲基磷酰胺、二乙基甲酰胺、四甲基脲、环丁砜和二甲基亚砜中的一种或多种；b)、将所述含有络合物的溶液涂布在基体上，烘干，得到初始膜；c)、将所述初始膜用溶剂II清洗，烘干，得到电池多孔隔膜；所述溶剂II选自去离子水、乙醇、乙腈、乙醚、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、乙二醇二甲醚、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二甲苯和甲苯中的一种或多种。本发明提供的方法通过控制原料的种类和用量，能够调节得到的多孔隔膜的厚度、孔径尺寸和孔隙率；且该方法只需将原料混合得到的溶液涂布，烘干，除去造孔剂，再烘干即可得到产品，方法简单。另外，采用的聚合物、造孔剂和溶剂均价格低廉，易获得，对操作者的健康影响较小。该方法制备的电池多孔薄膜的机械强度也可以调控，且机械强度较高；还具有较好的充放电性能。实验结果表明：多孔隔膜的孔的尺寸从纳米级到微米级分布；孔隙率为30～70％；膜的厚度为10～80μm；拉伸强度MD＞400MPa、TD＞100MPa。

附图说明

图1为本发明实施例1的制备流程图；

图2为本发明实施例1制备的多孔隔膜的SEM图；

图3为商业化PP膜的SEM图；

图4为本发明实施例2制备的多孔隔膜的SEM图；

图5为本发明实施例5制备的多孔隔膜在钴酸锂作为正极的半电池中的充放电曲线。

图6为本发明实施例6制备的多孔隔膜的SEM图。

具体实施方式

本发明提供了一种电池多孔隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)、将聚合物和造孔剂分散在溶剂I中，得到含有络合物的溶液；所述聚合物选自聚偏氟乙烯和/或聚聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚芳纶中的一种或多种；所述造孔剂选自碱金属盐；聚合物和造孔剂的总质量占溶液的1～40％，造孔剂和聚合物的摩尔比为0.05～5:1；所述溶剂I选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、丙酮、磷酸三乙酯、六甲基磷酰胺、二乙基甲酰胺、四甲基脲、环丁砜和二甲基亚砜中的一种或多种；

c)、将所述初始膜用溶剂II清洗，烘干，得到电池多孔隔膜；

本发明提供的制备方法通过控制原料的种类和用量，能够调节得到的多孔隔膜的厚度、孔径尺寸和孔隙率；且该方法只需将原料混合得到的溶液涂布，烘干，除去造孔剂，再烘干即可得到产品，方法简单。另外，采用的聚合物、造孔剂和溶剂均价格低廉，易获得，对操作者的健康影响较小。该方法制备的多孔薄膜的机械强度也可以调控，且机械强度较高；还具有较好的充放电性能。

本发明将聚合物和造孔剂分散在溶剂I中，得到含有络合物的溶液。在本发明中，所述聚合物选自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)和聚芳纶(PPTA)中的一种或多种；所述聚偏氟乙烯选自型号为5130的聚偏氟乙烯，所述聚芳纶型号为芳纶1414。所述造孔剂选自碱金属盐；所述碱金属盐选自XI、XCl、XF、XClO₄、XTFSI、XFSI、XPF₆、XBF₄、XAsF₆、XBOB、XODFB、XPO₂F₂、XBH₄、XAlCl₄、XFeCl₄、XSO₃CF₃、XBCl₄、XNO₃、XPOF₄、XSCN、XCN、XCF₃CO₂、XSbF₆、XC₆H₅CO₂、X(CH₃)C₆H₄SO₃、XHSO₄、XB(C₆H₅)₄中的一种或多种，所述X为Li，Na、K、Rb和Cs中一种或多种。

在本发明具体实施例中，所述钾盐选自KBF₄，所述锂盐选自LiTFSI、LiFSI、LiI和LiPF₆中的一种或多种；所述钠盐选自NaClO₄。

所述聚合物和造孔剂的摩尔比为0.05～5:1。

在本发明中，所述溶剂I选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、磷酸三乙酯(TEP)、六甲基磷酰胺、二乙基甲酰胺、四甲基脲、环丁砜、和二甲基亚砜(DMSO)中的一种或多种；优选选自NMP、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺中的一种或多种。

所述分散的温度优选为20～80℃，更优选为40～60℃；分散的时间优选为2～10小时，更优选为3～8小时。聚合物和造孔剂的总质量占溶液的1～40％。

本发明优选加入增塑剂和聚合物、造孔剂混合溶解在溶剂I中。所述增塑剂优选选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸乙酯、酚醛树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸酯、聚乙烯缩丁醛、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、聚氯乙烯、纤维素和聚丙烯腈中的一种或多种。在本发明具体实施例中，所述增塑剂选自高密度聚乙烯。所述增塑剂和聚合物的摩尔比优选为0.01～1:1。

本发明优选加入添加剂和聚合物、造孔剂混合溶解在溶剂I中。所述添加剂选自磷酸钛锂铝(LATP)、磷酸锗锂铝(LAGP)、锆酸镧锂(LLZO)、钛酸镧锂(LLTO)、β-氧化铝、纳米Al₂O₃、纳米SiO₂和纳米TiO₂中的一种或多种。在本发明具体实施例中，所述添加剂选自D50为100nm的LLZO或纳米TiO₂。所述添加剂和聚合物的摩尔比优选为0.0005～0.6:1。

得到含有络合物的溶液后，本发明将所述含有络合物的溶液涂布在基体上，烘干，得到初始膜。所述基体优选选自玻璃板或含有孔的骨架材料；所述含有孔的骨架材料优选选自聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酯、纤维素、聚酰亚胺、聚酰胺、氨纶、芳纶或聚对苯二甲酸乙二醇酯。本发明优选采用刮涂方式进行溶液的涂布。涂布后在烘箱中烘干；烘干的温度优选为20～180℃，时间优选为1分钟～24小时。涂布后进行烘干，烘干的过程中随着溶剂I的蒸发，PVDF+LiTFSI的浓度提高了，PVDF一个个的小颗粒连接起来形成骨架，而造孔剂(碱金属盐)就会析出。在本发明具体实施例中，涂布后烘干的温度具体为45℃、70℃、75℃或90℃；时间为5小时、8小时、10小时或12小时。

得到初始膜后，本发明将所述初始膜用溶剂II清洗，烘干，得到多孔隔膜。所述溶剂II能够溶解造孔剂，而聚合物不溶。在本发明中，所述溶剂II选自去离子水、乙醇、乙腈、乙醚、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、乙二醇二甲醚、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二甲苯和甲苯中的一种或多种；优选选自乙醇、去离子水、碳酸二甲酯和乙醚中的一种或多种。本发明优选将所述初始膜浸泡在溶剂II中清洗；清洗的次数大于等于3次。清洗后造孔剂会溶解在溶剂II中，本发明可以烘干回收利用。清洗后的初始膜优选在20～180℃烘干1分钟～36小时。初始膜清洗后可以在通风橱中烘干，也可以在鼓风烘箱中烘干。在具体实施例中，清洗后的初始膜烘干的温度为85℃、120℃、80℃、75℃、90℃或60℃；时间为10小时、12小时、15小时或20小时。

本发明提供的电池多孔隔膜的制备方法工艺简单，原料可回收利用、成本较低、孔隙尺寸和孔隙率可调、机械性能好、极性高吸液和保液率较好，对于锂离子电池(或钠离子电池)的发展具有重要意义。

在本发明中，所述电池多孔隔膜的厚度为10～80μm；孔隙率为30～70％；平均孔径为30nm～10μm。在本发明具体实施例中，所述多孔隔膜的厚度具体为33μm、35μm、32μm、43μm、51μm或28μm；孔隙率为54％、48％、42％、39％、56％、44％或50％；平均孔径为3μm、40nm、67nm、45nm、62nm、103nm或55nm。

所述离子电池为锂离子电池或钠离子电池。

在本发明具体实施例中，所述正极为LiCoO₂极片、NaCuFeMnO、磷酸铁锂或NCA；负极为金属Li、石墨或硬碳；电解液为LiPF₆(EC:DMC＝1:1)或NaPF₆(EC:DMC＝1:1)。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种电池多孔隔膜的制备方法和离子电池进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

以下实施例中，PVDF选自型号为5130的聚偏氟乙烯。

实施例1

参见图1，图1为本发明实施例1的制备流程图；

将10g PVDF、2g LiTFSI和0.2g纳米Al₂O₃溶解在20g NMP中，40℃搅拌5个小时，将液体刮涂在玻璃板上450μm，放置于45℃的鼓风烘箱中。10小时后，将膜从玻璃板上取下，将膜浸泡在酒精中清洗三次，清洗掉的LiTFSI可以烘干回收利用。将膜放置在60℃的真空烘箱中20小时，即可得到厚度为32μm、孔隙率为50％，平均孔径为55nm的多孔隔膜。

图2为本发明实施例1制备的多孔隔膜的SEM图。图3为商业化PP膜的SEM图。从图2和图3对比可以看出：本发明实施例1制备的多孔隔膜的孔径分布均匀，并且都是曲折孔，电流密度分布均匀，保液率和抑制枝晶的能力比较好；而PP膜缺陷比较多，孔分布不均匀，电流密度分布不均匀，保液率和对枝晶的抑制效果相对较差。

本发明对多孔隔膜进行拉伸强度测试，测试结果为：实施例1制备的多孔隔膜的横向拉伸强度为422MPa，纵向拉伸强度为125MPa。

以磷酸铁锂为正极，以金属Li为负极，以LiPF₆(EC:DMC＝1:1)为电解液，以制备的多孔膜为隔膜，在2.7～3.8V、1C倍率进行充放电，循环100周后，电池的容量保持率为97.8％。

实施例2

将15g PVDF、1.5g LiPF₆溶解在40g二甲基亚砜中，45℃搅拌8个小时，将液体在玻璃板上刮涂750μm，放置于70℃的鼓风烘箱中。12小时后，将膜从玻璃板上取下，将膜浸泡在碳酸二甲酯中清洗三次，清洗掉的LiPF₆可以回收利用。将膜放置在75℃的真空烘箱中20小时，即可得到厚度为28μm、孔隙率为56％，平均孔径为62nm的多孔隔膜。

图4为本发明实施例2制备的多孔隔膜的SEM图。

本发明对多孔隔膜进行拉伸强度测试，测试结果为：实施例2制备的多孔隔膜的横向拉伸强度为408MPa，纵向拉伸强度为106MPa。

以NCA为正极，以金属Li为负极，以LiPF₆(EC:DMC＝1:1)为电解液，以制备的多孔膜为隔膜，在3～4.3V、0.5C倍率进行充放电，循环100周后，电池的容量保持率为97.0％。

实施例3

将8g PVDF、4g六氟丙烯(HFP)、0.75g NaClO₄和3g高密度聚乙烯溶解在15g二甲基乙酰胺中，55℃搅拌6个小时，将液体刮涂在玻璃板上500μm，放置于90℃的鼓风烘箱中。5小时后，将膜从玻璃板上取下，将膜浸泡在去离子中清洗三次，清洗掉的NaClO₄可以烘干回收利用。将膜放置在80℃的真空烘箱中12小时，即可得到厚度为43μm、孔隙率为39％，平均孔径为45nm的多孔隔膜。

本发明对多孔隔膜进行拉伸强度测试，测试结果为：实施例3制备的多孔隔膜的横向拉伸强度为549MPa，纵向拉伸强度为174MPa。

以NaCuFeMnO为正极，以硬碳为负极，以NaPF₆(EC:DMC＝1:1)为电解液，以制备的多孔膜为隔膜，在2.5～4V、0.2C倍率进行充放电，循环100周后，电池的容量保持率为96.3％。

实施例4

将10g PVDF、0.45g LiFSI溶解在15gNMP中，50℃搅拌8个小时，将液体刮涂在微孔PET膜上(平均孔径为8μm，膜厚30μm)，刮涂厚度为300μm，放置于75℃的鼓风烘箱中。8小时后，将膜取出，浸泡在碳酸二甲酯中清洗三次，清洗掉的LiFSI可以回收利用。将膜放置在85℃的真空烘箱中12小时，即可得到厚度为32μm、孔隙率为42％，平均孔径为67nm的多孔隔膜。

本发明对多孔隔膜进行拉伸强度测试，测试结果为：实施例4制备的多孔隔膜的横向拉伸强度为621MPa，纵向拉伸强度为172MPa。

以钴酸锂为正极，以金属Li为负极，以LiPF₆(EC:DMC＝1:1)为电解液，以制备的多孔膜为隔膜，在3～4.2V、2C倍率进行充放电，循环200周后，电池的容量保持率为96.4％。

实施例5

将5g PVDF、0.4g LiI和0.2g LLZO(D50＝100nm)溶解在20g二甲基甲酰胺中，60℃搅拌3个小时，将液体刮涂在玻璃板上800μm，放置于通风橱静置10小时后，将膜从玻璃板上取下，将膜浸泡在乙醚中清洗三次，清洗掉的LiI可以烘干回收利用。将膜放置在120℃的真空烘箱中10小时，即可得到厚度为35μm、孔隙率为48％，平均孔径为40nm的多孔隔膜。

本发明对多孔隔膜进行拉伸强度测试，测试结果为：实施例5制备的多孔隔膜的横向拉伸强度为536MPa，纵向拉伸强度为138MPa。

以LiCoO₂的极片为正极，以金属Li为负极，以LiPF₆(EC:DMC＝1:1)为电解液，以制备的多孔膜为隔膜，在3～4.3V、1C倍率进行充放电，见图5，图5为本发明实施例5制备的多孔隔膜在钴酸锂作为正极的半电池中的充放电曲线。从图5可知：电池的放电比容为163mAh/g，首周效率接近100％。

实施例6

将4.5g PVDF、6.75g LiTFSI溶解在70g NMP中，室温搅拌6个小时，将液体在玻璃板上刮涂900μm，放置于55℃的鼓风烘箱中。12小时后，将膜从玻璃板上取下，将膜浸泡在酒精中清洗三次，清洗掉的LiTFSI可以经烘干回收利用。将膜放置在80℃的真空烘箱中12小时，即可得到厚度为33μm、孔隙率为54％，平均孔径为3μm的多孔膜。

图6为本发明实施例6制备的多孔隔膜的SEM图。

本发明对多孔膜进行拉伸强度测试，测试结果为：实施例6制备的多孔膜的横向拉伸强度为552MPa，纵向拉伸强度为149MPa。

以LiCoO₂为正极，以石墨为负极，以LiPF₆(EC:DMC＝1:1)为电解液，以制备的多孔膜为隔膜，在3～4.2V、2C倍率进行充放电，循环50周后，电池的容量保持率为95.4％。

实施例7

将5g型号1414的聚芳纶、6.5g KBF₄和0.2g纳米TiO₂溶解在20g环丁砜中，45℃搅拌5个小时，将液体在玻璃板上刮涂500μm，放置于45℃的鼓风烘箱中。12小时后，将膜从玻璃板上取下，将膜浸泡在乙醇中清洗三次，清洗掉的KBF₄可以回收利用。将膜放置在90℃的真空烘箱中15小时，即可得到厚度为51μm、孔隙率为44％，平均孔径为103nm的多孔膜。

本发明对多孔膜进行拉伸强度测试，测试结果为：实施例6制备的多孔膜的横向拉伸强度为917MPa，纵向拉伸强度为302MPa。

以LiCoO₂为正极，以石墨为负极，以LiPF₆(EC:DMC＝1:1)为电解液，以制备的多孔膜为隔膜，在3～4.2V、2C倍率进行充放电，循环50周后，电池的容量保持率为96.3％。

由以上实施例可知，本发明提供了一种电池多孔隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)、将聚合物和造孔剂分散在溶剂I中，得到含有络合物的溶液；所述聚合物选自聚偏氟乙烯、聚聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚芳纶中的一种或多种；所述造孔剂选自碱金属盐；聚合物和造孔剂的总质量占溶液的1～40％，造孔剂和聚合物的摩尔比为0.05～5:1；所述溶剂I选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、丙酮、磷酸三乙酯、六甲基磷酰胺、二乙基甲酰胺、四甲基脲、环丁砜和二甲基亚砜中的一种或多种；b)、将所述含有络合物的溶液涂布在基体上，烘干，得到初始膜；c)、将所述初始膜用溶剂II清洗，烘干，得到电池多孔隔膜；所述溶剂II选自去离子水、乙醇、乙腈、乙醚、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、乙二醇二甲醚、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二甲苯和甲苯中的一种或多种。本发明提供的方法通过控制原料的种类和用量，能够调节得到的多孔隔膜的厚度、孔径尺寸和孔隙率；且该方法只需将原料混合得到的溶液涂布，烘干，除去造孔剂，再烘干即可得到产品，方法简单。另外，采用的聚合物、造孔剂和溶剂均价格低廉，易获得，对操作者的健康影响较小。该方法制备的多孔薄膜的机械强度也可以调控，且机械强度较高；还具有较好的充放电性能。实验结果表明：多孔隔膜的孔的尺寸从纳米级到微米级分布；孔隙率为30～70％；厚度为10～80μm；拉伸强度MD＞400MPa、TD＞100MPa。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种电池多孔隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

c)、将所述初始膜用溶剂II清洗，烘干，得到电池多孔隔膜；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中碱金属盐选自XI、XCl、XF、XClO₄、XTFSI、XFSI、XPF₆、XBF₄、XAsF₆、XBOB、XODFB、XPO₂F₂、XBH₄、XAlCl₄、XFeCl₄、XSO₃CF₃、XBCl₄、XNO₃、XPOF₄、XSCN、XCN、XCF₃CO₂、XSbF₆、XC₆H₅CO₂、X(CH₃)C₆H₄SO₃、XHSO₄、XB(C₆H₅)₄中的一种或多种，所述X为Li，Na、K、Rb和Cs中一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中还加入增塑剂；

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述增塑剂和聚合物的摩尔比为0.01～1：1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中还加入添加剂；

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述添加剂和聚合物的摩尔比为0.0005～0.6:1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中烘干的温度为20～180℃，时间为1分钟～24小时。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中基体选自玻璃板或含有孔的骨架材料；所述含有孔的骨架材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酯、纤维素、聚酰亚胺、聚酰胺、氨纶、芳纶或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤c)中烘干的温度为20～180℃，时间为1分钟～36小时。

10.一种离子电池，包括正极、负极、电解液和权利要求1～9任一项所述制备方法制备的电池多孔隔膜；

所述离子电池为锂离子电池或钠离子电池。