[發明專利]以金屬氧化物超細纖維為基本成分的耐熱性復合分離膜以及利用其制備的蓄電池

有效

• 申請號: 201110099809.0
• 申請日: 2011-04-19
• 公開（公告）號: CN102218271A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 趙誠戊;金東英;張盛然
• 申請（專利權）人: 韓國科學技術研究院
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D67/00;H01M2/16
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星

1.一種超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，其含有多孔體，所述多孔體是由金屬氧化物前體物溶膠-凝膠溶液或所述金屬氧化物前體物溶膠-凝膠溶液和高分子樹脂溶液的混合物經過電紡絲方法(electrospinning)處理排出的超細金屬氧化物/高分子復合纖維或超細金屬氧化物纖維連續隨機地排列、堆積而形成，此時，所述含有超細金屬氧化物纖維的多孔體表面具有高分子樹脂涂布層，并且所述分離膜在150至250℃時的熱收縮率為10％以下，溫度在200℃以下時，不會發生由熔融引起的崩解。

2.根據權利要求1所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，所述具有高分子樹脂涂布層的纖維多孔體是將金屬氧化物前體物溶膠-凝膠溶液或所述金屬氧化物前體物溶膠-凝膠溶液和第一高分子樹脂溶液的混合物經過電紡絲處理所得到的纖維多孔體在300至1000℃下進行燒結處理，然后用第二高分子樹脂溶液浸漬或涂布后制備得到。

3.根據權利要求1所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，所述高分子樹脂溶液包含使電解液富有膨潤性的高分子樹脂，熔點高于180℃或不熔融的耐熱性高分子樹脂，或它們的混合物。

4.根據權利要求3所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，所述使電解液富有膨潤性的高分子樹脂選自聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯-全氟丙烯共聚物、全氟聚合物、全氟共聚物、聚乙二醇二烷基醚、聚乙二醇二烷基酯、聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚丙烯腈、聚丙烯腈甲基丙烯酸甲酯共聚物等聚丙烯腈共聚物、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯共聚物及它們的混合物。

5.根據權利要求3所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，所述熔點高于180℃或不熔融的耐熱性高分子樹脂選自聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚(甲基-亞苯基間苯二甲酰胺)、聚砜、聚醚砜、聚亞苯基砜、聚醚酮、聚醚酰亞胺、聚乙二醇對苯二甲酸酯、聚三亞甲基對苯二酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚氨酯共聚物及它們的混合物。

6.根據權利要求2所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，所述第一高分子樹脂溶液含有的高分子樹脂選自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯乙酸酯、聚環氧乙烷及它們的混合物。

7.根據權利要求2所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，所述第二高分子樹脂溶液包含使電解液富有膨潤性的高分子樹脂、熔點高于180℃或不熔融的耐熱性高分子樹脂及它們的混合物。

8.根據權利要求1所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，構成所述纖維多孔體的金屬氧化物選自二氧化硅(SiO₂)、氧化鋁(Al₂O₃)、勃姆石(boehmite)、ZnO₂、LiAlO₂、TiO₂、BaTiO₃、LiTiO₃及它們的混合物。

9.根據權利要求1所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，所述超細金屬氧化物/高分子復合纖維含有5-80重量％的金屬氧化物。

10.根據權利要求1所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，所述金屬氧化物前體物溶膠-凝膠溶液還含有金屬氧化物的納米顆粒，含有的所述納米顆粒的量相對于由金屬氧化物前體物溶膠-凝膠溶液得到的金屬氧化物的重量為0.1-200重量％，所述金屬氧化物納米顆粒選自二氧化硅(SiO₂)、氧化鋁(Al₂O₃)、勃姆石、ZnO₂、LiAlO₂、TiO₂、BaTiO₃、LiTiO₃及它們的混合物。

11.根據權利要求1所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，所述多孔體還包含分散在超細纖維相之間的粘合劑。

12.根據權利要求1所述的超細纖維狀復合分離膜，其特征在于，所述纖維多孔體在高分子樹脂的游離轉移溫度(T_g)以上且熔融溫度(T_m)以下的溫度下進行熱壓處理，或是在熱壓后進行熱延伸處理，或是在熱壓處理，熱延伸處理后再進行熱壓處理。