锂离子电池薄膜原位制备方法、锂离子电池薄膜以及电池

摘要

本发明涉及一种锂离子电池薄膜的原位制备方法，包括以下步骤：准备金属基材，并在金属基材表面涂布锂离子正极薄膜材料或者涂布负极薄膜材料；准备聚合物溶液原料，在静电纺丝设备中利用直流高压电源将聚合物溶液喷射向经过处理的金属基材表面形成纳米纤维隔膜；将经过处理的金属基材在热处理装置中进行固化处理，得到原位制备的锂离子电池薄膜。本发明的方法可以在涂覆有正极或负极薄膜材料的锂离子电池基材上原位制备隔膜材料，彻底解决了隔膜与正极或负极薄膜材料附着力差的技术问题，加快了静电纺丝法制取的纳米纤维膜进入锂电池行业的步伐，同时也大大提高了锂电池的充放电性能和安全性。

主权项

一种锂离子电池薄膜的原位制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)准备金属基材，并在金属基材表面涂布锂离子正极薄膜材料或者涂布负极薄膜材料；在涂布锂离子正极薄膜材料或者涂布负极薄膜材料之前，在本底真空度为5.0×10^‑3Pa，直流电压120‑150V、电流0.3‑0.5A的条件下，利用氩气产生辉光放电对所述金属基材进行处理；(2)准备聚合物溶液原料，在静电纺丝设备中利用直流高压电源将聚合物溶液喷射向经过步骤(1)处理的金属基材表面形成纳米纤维隔膜；所述纳米纤维隔膜为聚偏氟乙烯纳米纤维隔膜，并且选择特性黏度为1.3‑1.7×10²mL/g，旋转黏度在0.3‑0.6Pa·s，含水率不大于0.1％，将选好的聚偏氟乙烯树脂放入烘箱中进行干燥去水分，烘烤温度不得高于160℃；量取适量有机溶剂二甲基乙酰胺，其指标要求为：色谱含量≥99.9％、水含量≤100ppm、铁含量≤0.05ppm、20℃的电导率≤0.5μs/cm，置于反应釜中搅拌30分钟，取出经过上述干燥处理的聚偏氟乙烯树脂加入到反应釜中，聚偏氟乙烯树脂与二甲基乙酰胺按质量体积比配置浓度为12％的聚偏氟乙烯树脂高分子溶液；配置好的聚偏氟乙烯树脂高分子溶液在反应釜中充分溶解25‑27小时后，经过高精密过滤器和均质机进行过滤、均匀、脱气处理用作所述聚合物溶液原料；(3)将经过步骤(2)处理的金属基材在热处理装置中进行固化处理，得到原位制备的锂离子电池薄膜。