[發明專利]一種用于磷酸鐵鋰電池的納米靜電紡絲增強隔膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710768929.2
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107706340B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 鄧通;吳傳官
• 申請（專利權）人: 東莞市沃泰通新能源有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/14;D01D5/00;B29C65/20;B29L7/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 黃鵬飛

1.一種用于磷酸鐵鋰電池的納米靜電紡絲增強隔膜，包括網格基材（1）、納米靜電紡絲膜（2），其特征在于，

所述網格基材（1）由纖維束橫向縱向編織而成；

所述納米靜電紡絲膜（2）由下而上依序包括第一低熔點靜電紡絲層（3）、高低熔點交叉靜電紡絲層（4）、第二低熔點靜電紡絲層（5）；所述第一低熔點靜電紡絲層采用低熔點聚合物(L)通過靜電紡絲接收在網格基材（1）上；所述高低熔點交叉靜電紡絲層由高熔點聚合物（H）和低熔點聚合物（L）交叉地靜電紡絲接收在第一低熔點靜電紡絲層（3）上，第二低熔點靜電紡絲層采用低熔點聚合物(L) 通過靜電紡絲接收在高低熔點交叉靜電紡絲層上；三層依序形成得到中間膜（6）；

還包括縫紉線（7），所述縫紉線（7）包括面線（8）和底線（9），所述面線（8）位于網格基材（1）的表面并下穿過所述中間膜（6）繞成環扣部（13）然后上穿所述中間膜（6），同時所述底線（9）位于納米靜電紡絲膜（2）的上表面并穿過所述環扣部（13）；

所述中間膜（6）經縫紉線（7）在長度方向和寬度方向分別平行且間隔形成縫制線形成縫制中間膜（10）；

所述網格基材（1）和所述縫紉線（7）的至少底線（9）的纖維絲由高熔點聚合物（H）或無機非金屬材料制成，或者由芯層包覆表層的復合纖維材料制成，所述芯層為高熔點聚合物（H）或無機非金屬材料，表層為低熔點聚合物（L）；所述高熔點聚合物（H）或無機非金屬材料的玻璃化溫度高于200℃，所述低熔點聚合物（L）的玻璃化溫度在120-160℃之間；

所述縫制中間膜（10）經過低熔點聚合物玻璃化溫度（T_G）的熱壓處理，使得所述低熔點聚合物制成的纖維絲與高熔點聚合物制成的纖維絲接觸部位熔接。

2.如權利要求1所述用于磷酸鐵鋰電池的納米靜電紡絲增強隔膜，其特征在于，還包括第二網格基材（12），所述第二網格基材（12）覆蓋在所述納米靜電紡絲膜（2）的上表面得到所述中間膜（6）。

3.如權利要求1所述用于磷酸鐵鋰電池的納米靜電紡絲增強隔膜，其特征在于，所述納米靜電紡絲膜（2）僅由高低熔點交叉靜電紡絲層（4）構成，中間膜（6）替換為：網格基材（1）的上下兩面分別交叉靜電紡絲所述高低熔點交叉靜電紡絲層（4）得到中間膜（6）。

4.如權利要求1所述用于磷酸鐵鋰電池的納米靜電紡絲增強隔膜，其特征在于，所述面線（8）為低熔點聚合物（L）制成的長纖維絲或者由芯層包覆表層的復合纖維材料制成，所述芯層為高熔點聚合物（H）或無機非金屬材料，表層為低熔點聚合物（L）。

5.如權利要求1所述用于磷酸鐵鋰電池的納米靜電紡絲增強隔膜，其特征在于，

所述高熔點聚合物（H）包括芳族聚酰亞胺、芳香族聚酰胺、聚丙烯腈、聚醚砜酮的至少一種；

所述低熔點聚合物（L）包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯的至少一種。

6.如權利要求1、2、4、5任一所述用于磷酸鐵鋰電池的納米靜電紡絲增強隔膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟，

1）準備網格基材（1）并浸潤，網格基材（1）從料卷輥（20）展開，所述網格基材（1）表面在纖維浸潤劑中浸泡8-10min,烘干；

2）依序靜電紡絲，將網格基材（1）作為接收基底材料，依次在網格基材上通過靜電紡絲工藝形成所述第一低熔點靜電紡絲層（3）、高低熔點交叉靜電紡絲層（4）、第二低熔點靜電紡絲層（5）得到中間膜（6）；

3）車縫,所述縫紉線（7）在中間膜長度方向間隔走線，在中間膜的寬度方向間隔走線，由此得到縫制中間膜（10）；

4）熱壓處理，將所述縫制中間膜（10）通過對置的上輥和下輥，所述上輥、下輥加熱到低熔點聚合物纖維的玻璃化溫度，所述上輥、下輥每間隔一時間段（t）轉動一定角度。

7.如權利要求6所述用于磷酸鐵鋰電池的納米靜電紡絲增強隔膜的制備方法，其特征在于，在步驟2）和步驟3）之間增加鋪層步驟2.1），

2.1）鋪層

所述中間膜（6）先經過清洗液，烘干，再經過浸潤液，烘干，同時第二網格基材（12）先經過清洗液，烘干，再底面浸沾粘結劑，使得中間膜（6）和所述第二網格基材（12）同時對齊地進入對置的上輥和下輥，上輥和下輥溫度低于50℃，完成鋪層工作的中間膜（6）卷在第四接收輥上。