[發明專利]一種PI/PVDF?HFP/PI納米纖維復合鋰離子電池隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201711097549.7
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107834006A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 劉延波;楊大祥;劉健;劉凱強
• 申請（專利權）人: 重慶中納科技有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,陳振玉

1.一種PI/PVDF-HFP/PI納米纖維復合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：將均苯型聚酰亞胺進行靜電紡絲制得PI納米纖維膜，并對所得PI納米纖維膜進行熱軋和熱處理；

步驟二：利用靜電紡絲技術制備PVDF-HFP納米纖維膜，并對所得PVDF-HFP納米纖維膜進行熱軋；

步驟三：對兩種電紡膜進行紫外光液相丙烯酸接枝處理；

步驟四：對前述的PVDF-HFP電紡膜的兩面涂敷異氰酸酯，將前述的PI電紡膜和PVDF-HFP電紡膜通過異氰酸酯進行化學交聯，得到三明治結構的PI/PVDF-HFP/PI三層復合隔膜，再經熱軋成型。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟一中PI為均苯型PI，其分子量為60000-85000。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟一中所述有機溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、間甲酚或氯仿中的一種或幾種。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟一中所述有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺與N-甲級吡咯烷酮按體積比4：6混合制成。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟一中靜電紡絲機的紡絲參數為：紡絲液濃度24wt％，紡絲距離26cm、紡絲電壓17kV、紡絲液擠出速度0.8ml/h。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟一的熱軋條件為：溫度190℃，壓力0.6MPa，時間10min；熱處理條件為：保溫溫度250℃、保溫時間60min。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟二中PVDF-HFP的分子量為600000，紡絲液濃度15％，接收距離20cm，紡絲電壓30kV，喂液速率1ml/h，溶劑DMF/丙酮＝7：3(質量比)。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟二的熱軋條件為：溫度135℃，壓力0.6MPa，時間10min。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟三中丙烯酸單體接枝濃度為2.44wt％，異氰酸酯涂敷量為5mg/cm²。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，步驟三中異氰酸酯選自二苯甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛兒酮二異氰酸酯、亞二甲苯基二異氰酸酯、氫化苯二亞甲基二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯或4,4ˊ,4〞－三苯甲烷三異氰酸酯中的一種或幾種。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，步驟三中異氰酸酯為4,4ˊ,4〞－三苯甲烷三異氰酸酯。

12.一種PI/PVDF-HFP/PI納米纖維復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，根據權利要求1-11任一項所述的制備方法制備獲得，并且，所述的上層PI納米纖維膜和所述的下層PI納米纖維細度和膜厚度相同，且分別為500-900μm和5-10μm，PVDF-HFP電紡膜的纖維細度為300-500μm，厚度為10-40μm，所述復合鋰離子電池隔膜厚度為30-50μm。