[發(fā)明專利]聚酰亞胺鋰電池隔膜及其制備方法

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• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108172743A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳志平;黃孫息;馮羽風(fēng);鐘立松
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電器科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 北京市中聯(lián)創(chuàng)和知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11364
• 代理人: 范林林

1.一種聚酰亞胺鋰電池隔膜，其特征在于，所述制備聚酰亞胺鋰電池隔膜的材料包括低沸點溶劑、聚酰亞胺樹脂、高溫下反應(yīng)產(chǎn)物全部為氣體的成孔劑，其中所述聚酰亞胺樹脂由二酐和二胺合成，二酐和二胺的摩爾比為0.98:1~1.2:1；以聚酰亞胺樹脂和低沸點溶劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述低沸點溶劑的含量為75%~92%，聚酰亞胺樹脂含量為8%~25%；以聚酰亞胺樹脂的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述成孔劑的含量為30%~60%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺鋰電池隔膜，其特征在于，所述低沸點溶劑為能夠溶解聚酰胺酸的低沸點溶劑，具體為甲醇、乙醇、四氫呋喃的一種或多種組合，當(dāng)多種溶劑混合使用時，以甲醇、乙醇和四氫呋喃的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所用四氫呋喃的含量為70%~80%，所用甲醇和乙醇的總含量為20%~30%，其中占溶劑含量20%~30%的甲醇和乙醇之間以任意比例混合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺鋰電池隔膜，其特征在于，所述二酐為常用的合成聚酰亞胺的單體，包括均苯四甲酸酐、3,3’, 4,4’-聯(lián)苯四甲酸二酐、2,2’, 3,3’-聯(lián)苯四甲酸二酐、二苯酮四甲酸二酐、雙酚A型二醚二酐中的一種或幾種的任意組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺鋰電池隔膜，其特征在于，所述二胺為常用的合成聚酰亞胺的單體，包括4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚對本二胺、間苯二胺、5,4’-二氨基-2-苯基苯并惡唑、2-（4-氨基苯基）-5氨基苯并咪唑、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基-1,1’-聯(lián)苯、4,4’-二氨基聯(lián)苯中的一種或幾種的任意組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺鋰電池隔膜，其特征在于，所述成孔劑為高溫下反應(yīng)產(chǎn)物全部為氣體的物質(zhì)，具體分解溫度低于400℃，所述成孔劑的平均粒徑為0.03~2.5微米，所述成孔劑選自草酸銨、氯化銨、碳酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨、亞硝酸胺、硝酸鈰銨中的一種或幾種的任意組合。

6.一種如權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述聚酰亞胺鋰電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1）、在低溫下將成孔劑均勻的分散在低沸點溶劑中備用；

步驟2）、同樣低溫下先將二胺溶于分散有成孔劑的低沸點溶劑中，再緩慢加入二酐，低溫下攪拌2~24小時后，真空脫氣后，得到含有成孔劑的聚酰胺酸溶液；

步驟3）、將聚酰胺酸溶液在玻璃板上鋪膜，然后在逐步升溫亞胺化，成孔劑受熱分解后得到聚酰亞胺多孔隔膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種聚酰亞胺鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于，在步驟1）中，所述的成孔劑的分散溫度為-10~5℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種聚酰亞胺鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于，在步驟3）中，將聚酰胺酸溶液在玻璃板上鋪膜，然后逐步升溫亞胺化，逐步升溫亞胺化的過程是在40~60℃的較低溫度下，處理0.5~4小時，再在90~150℃的溫度下處理0.5~2小時，其次在180~250℃處理0.5~2小時，最后在300~400℃下處理0.3~1.5小時。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種聚酰亞胺鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于，上述熱處理溫度的選擇依所選成孔劑的熱分解溫度而定，具體溫度的選擇是在成孔劑分解之前使聚酰胺酸膜固化，然后在成孔劑的熱分解溫度以上的溫度處理0.5~2小時。