[發明專利]一種電池隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201710442020.8
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107275546A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 向曉霞
• 申請（專利權）人: 合肥大麥燈箱器材有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司34130
• 代理人: 吳瓊

1.一種電池隔膜，其特征在于，從上到下依次設有聚酰亞胺層、改性無紡布、聚合物納米纖維層，所述聚酰亞胺層的厚度為30～45μm，所述改性無紡布的厚度為40～60μm，所述聚合物納米纖維層的厚度為5μm～33μm。

2.根據權利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，所述改性無紡布包括以下重量份的組分：高密度聚乙烯70～80份、交聯劑0.2～0.4份、親水改性三氧化二鋁納米粉體19.9～29.5份。

3.根據權利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，所述改性無紡布的制備過程如下：

（1）將高密度聚乙烯、交聯劑、親水改性三氧化二鋁納米粉體混合均勻，165℃～175℃下進行擠出、牽引，造粒，得無紡布母料；

（2）將無紡布母料在100～110℃的條件下進行高強度單軸拉伸或雙軸拉伸，單軸拉伸時，拉伸倍率為20～40倍，拉伸速率為50％/秒，雙軸拉伸時，面積拉伸倍率為40～60倍，拉伸速率為50％/秒，得無紡布膜；

（3）采用電暈法處理無紡布膜，機器走速15m/min，電暈功率500W，電暈電壓220V，得所述改性無紡布膜。

4.根據權利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，所述聚合物納米纖維層中的纖維直徑為10nm～4μm；所述聚合物納米纖維層中的聚合物為聚偏氟乙烯或聚丙烯腈或兩者摩爾比為10：1的混合物。

5.一種制備權利要求1～4任一項所述電池隔膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）以丙酮或N，N-二甲基甲酰胺為溶劑制備質量濃度為12～15%的聚合物溶液，于50℃水浴中攪拌至均勻，消除氣泡，靜置2.5～3.5小時，得聚合物溶液；

（2）將聚合物溶液注入多針噴頭靜電紡絲機；

（3）將多元有機羧酸酐或其衍生物、有機二胺溶解于溶劑中，得聚酰亞胺前驅體溶液；

（4）在基板上涂覆厚度為30～45μm的聚酰亞胺前驅體溶液，覆蓋改性無紡布膜并浸潤或輥壓2～7min后，調節多針噴頭靜電紡絲機的噴絲頭與改性無紡布膜之間的距離，啟動收卷裝置并開始噴涂纖維絲，靜置5～10分鐘，先在90～110℃保溫30～50min，從基板上揭取電池隔膜并將其重新固定在基板上，再升溫至230～260℃保溫20～30min，然后升溫至360～380℃保溫20～30min，得所述電池隔膜。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述多元有機酸酐或其衍生物與有機二胺的摩爾比為1∶0.99～1.01，所述溶劑的用量為多元有機羧酸酐或其衍生物與有機二胺總重量的10～15倍。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述基板為表面光滑清潔的平板。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述多元有機酸酐或其衍生物為2，3，6，7-四氯萘-2，4，5，8-四羧酸二酐、菲-1，8，9，10-四羧酸二酐、苯-1，2，3，4-四羧酸二酐和吡嗪-2，3，5，6-四羧酸二酐中的一種或幾種。