[發明專利]高性能鋰電池陶瓷隔膜及其制備

無效

• 申請號: 201410284815.7
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104022246A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 姜濤;陳慧明;王丹;安宇鵬;張克金
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

1.一種高性能鋰電池陶瓷隔膜，是由“高分子聚合物@無機—有機復合物”纖維組成，其特征在于：纖維呈同心軸狀，中間軸為高分子聚合物，外層為“無機—有機復合物”；其中的中間軸直徑為100~500nm，高分子聚合物為聚對苯二甲酸乙二酯（PET）和聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）中的一種。

2.根據權利要求1所述高性能鋰電池陶瓷隔膜，其特征在于所述外層厚度為100~600nm?，?“無機”為無機納米粒子，包含Al₂O₃、SiO₂和ZrO₂，?“有機”為有機高分子，包含PVDF或PVDF-HFP。

3.一種高性能鋰電池陶瓷隔膜的制備方法，其特征在于具體方法如下：

a）將高分子聚合物顆粒溶于適當的溶劑中，配置成質量分數為10%~45%的“高分子聚合物”溶液；

b）將無機納米粒子與有機高分子按質量比m_{無機納米粒子}：m_{有機高分子}=1：（5~44）的比例溶于有機溶劑中，形成質量分數為13%~50%的“無機—有機復合物”溶液。

4.c）將步驟a）所制備的高分子聚合物溶液置于同軸靜電紡絲裝置內針頭注射器中，將步驟b）所制備的“無機—有機復合物”溶液置于同軸靜電紡絲裝置外針頭注射器中進行靜電紡絲，內針頭孔徑0.5~0.9mm，外針頭孔徑0.8~1.2mm，紡絲電壓12~20kV，接收距離13~25cm，濕度25~45%；

d）步驟c）所得靜紡隔膜利用滾筒式熱壓機進行熱壓，熱壓溫度為80~150^oC，熱壓后即得高性能鋰電池陶瓷隔膜。

5.根據權利要求3所述一種高性能鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于所述的步驟a）中的高分子聚合物是聚對苯二甲酸乙二酯（PET）和聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）中的一種，所述溶劑是六氟異丙醇、三氟乙酸和二氯甲烷中的一種或幾種的混合物。

6.根據權利要求4所述高性能鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于所述的步驟b）中的無機納米粒子是Al₂O₃、SiO₂和ZrO₂中的一種，所述有機高分子是PVDF和PVDF-HFP共聚物中的一種，所述有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和丙酮中的一種。