[發(fā)明專利]鋰離子電池隔膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710582060.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109428033B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊波;盧智超;劉金傳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊波
• 主分類號(hào): H01M50/403
• 分類號(hào): H01M50/403;H01M50/417;H01M50/491;H01M50/423;H01M10/42;H01M10/0525;C09D179/08;C09D7/62;C08J7/18;C08J7/14;C08L23/12;C08L23/06
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 曹曉斐

1.一種鋰離子電池隔膜，包括聚烯烴基材，其特征在于：

所述聚烯烴基材的厚度為20-25微米，所述聚烯烴基材為聚乙烯基材或聚丙烯基材；所述聚烯烴基材表面接枝有聚丙烯酸單體；

所述聚烯烴基材的兩面具有聚酰亞胺膜層，

所述聚酰亞胺膜層中均勻分散有SiC納米晶須，所述聚酰亞胺膜層中SiC納米晶須的重量百分比為10%-15%；SiC納米晶須的直徑為200-500納米，長(zhǎng)度為3-5微米；

所述聚酰亞胺膜層成型方法如下：

S1:制備SiC納米晶須的聚酰亞胺分散液；

S2：在基材層的雙面涂覆SiC納米晶須的聚酰胺酸分散液，制得第一預(yù)處理膜；

S3：對(duì)第一預(yù)處理膜上進(jìn)行環(huán)化處理，經(jīng)過(guò)清洗干燥之后，得到第二預(yù)處理膜；

S4：第二預(yù)處理膜分別經(jīng)過(guò)冷、熱拉伸，以及熱處理定型制得鋰離子電池隔膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其特征在于：所述鋰離子電池隔膜的孔隙率為40-50%。

3.一種權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：對(duì)聚乙烯基材層或者聚丙烯基材層的表面使用等離子接枝聚丙烯酸單體；

步驟二：制備SiC納米晶須的聚酰胺酸分散液；

步驟三：在聚乙烯基材層或者聚丙烯基材層的雙面涂覆SiC納米晶須的聚酰胺酸分散液，制得第一預(yù)處理膜；

步驟四：使用乙酸酐、三乙胺對(duì)第一預(yù)處理膜上涂覆的SiC納米晶須的聚酰胺酸分散液中的聚酰胺酸在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行環(huán)化處理，經(jīng)過(guò)清洗干燥之后，得到第二預(yù)處理膜；

步驟五：第二預(yù)處理膜分別經(jīng)過(guò)冷、熱拉伸，以及熱處理定型制得鋰離子電池隔膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：步驟二中SiC納米晶須的聚酰胺酸分散液的制備方法包括：

S1、使用35%雙氧水浸泡SiC晶須， 30min之后清水沖洗干燥后取出；

S2、取經(jīng)S1處理的SiC晶須30-40g分散于100mL溶解有含20%正硅酸乙酯的二甲基乙酰胺中超聲15min，攪拌1.5-2h，制得SiC/正硅酸乙酯分散液；

S3、物質(zhì)的量比為1:1-1:1.2的4,4-二氨基二苯醚和均苯四酸二酐溶于二甲基乙酰胺中反應(yīng)10h制得聚酰胺酸溶液，其中聚酰胺酸的質(zhì)量為均苯四酸二酐的10倍；

S4、在S3中的聚酰胺酸溶液中加入S2中制得的SiC/正硅酸乙酯分散液，聚酰胺酸溶液和SiC/正硅酸乙酯分散液的體積比為2:1，室溫?cái)嚢?h之后，制得SiC納米晶須的聚酰胺酸分散液，并調(diào)節(jié)溶液pH=3-5。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，步驟四中乙酸酐、三乙胺和聚酰胺酸的物質(zhì)的量比為1.5:1.5:1，溫度為50-55℃，環(huán)化處理時(shí)間為30-40min。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，步驟五中冷、熱拉伸的具體過(guò)程為，在30-35℃以50%/min的拉伸速率進(jìn)行冷拉處理，拉伸率為1.2倍，之后在100-105℃以60%/min的拉伸速率進(jìn)行熱拉處理，拉伸率為1.7倍，冷拉處理和熱拉處理均使用單向拉伸工藝。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，熱拉處理之后在115℃熱定型30min。