[發明專利]鋰二次電池用纖維素/無機微粒復合隔膜及其制造方法

無效

• 申請號: 201110434269.7
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102522517A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 崔光磊;孔慶山;劉志宏;張建軍;韓鵬獻;姚建華;徐紅霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.鋰二次電池用纖維素/無機微粒復合隔膜，包括纖維素和無機微粒，其特征在于，還包括濕強劑，所述復合隔膜以總重量為基礎，組成為纖維素75％～99％，無機微粒0.5％～25％，濕強劑0.5％～5％。

2.根據權利要求1所述的復合隔膜，其特征在于，所述的纖維素具有微纖結構，纖維素的直徑為0.05～5.0微米，纖維表面的微纖直徑為50～500納米。

3.根據權利要求1所述的復合隔膜，其特征在于，所述的無機微粒的氧化電位是+4.5v或以上，所述無機微粒的直徑為0.01～2微米。

4.根據權利要求1或權利要求2所述的復合隔膜，其特征在于，所述的纖維素是通過造紙打漿工藝將木漿、棉漿、麻漿、竹漿及其復合物中的至少一種為原料制成具有微纖結構的纖維素漿液。

5.根據權利要求1所述的復合隔膜，其特征在于，所述的無機微粒包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化鎂、碳化硅、碳酸鈣、硅灰石及其復合物中的至少一種無機填料。

6.根據權利要求1所述的復合隔膜，其特征在于，所述的濕強劑包括脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚乙烯亞胺樹脂及其復合物中的至少樹脂。

7.一種制備如權利要求1所述的復合隔膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)將纖維素原料在制漿機中進行研磨、疏解為纖維素漿液，漿液的濃度為1％～30％，打漿溫度為20～50℃，漿液標準游離度CFS值為小于600；

b)將無機微粒制成懸浮液，無機微粒的質量百分比濃度為10％～30％，將制成的無機微粒懸浮液與纖維素漿液強烈攪拌混合均勻；

c)利用抄紙工藝將含有無機微粒的纖維素漿液抄紙成膜，并軋壓制成濕態復合膜，復合膜的含水質量百分數為10％～40％；

d)采用有機溶劑置換濕態膜材料中的水分；

e)將有機溶劑置換后的復合膜在室溫至100℃進行干燥。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述的標準游離度CFS值測定采用加拿大標準游離度測定儀進行測定，測定纖維素漿液的質量百分比濃度為0.3％。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述的有機溶劑置換是指通過用可與水相容且表面張力小于水表面張力的溶劑置換濕態膜中殘留的水分，同時保留濕態膜中的空隙，從而制成帶有無機微粒的多孔隔膜。

10.根據權利要求7或權利要求9所述的復合隔膜制備方法，其中所述的溶劑置換工藝中采用的溶劑包括甲醇、乙醇、正丙醇、丙酮、甲苯、環己烷及其復合物中的至少一種溶劑。

11.根據權利要求1～7任一項所述的復合隔膜在非水電解液鋰離子電池中的應用。