[發明專利]一種復合鋰離子電池隔膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810095512.9
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108346765B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 郅立鵬;陳繼朝;苗晶;陳琪;李丹;公言飛;倪智超;許志浩;李琪;楊波
• 申請（專利權）人: 青島藍科途膜材料有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 高洋

1.一種復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述隔膜包括多孔基層隔膜和涂布在所述多孔基層隔膜單側的聚酰亞胺涂層；

所述隔膜經由以下步驟制備得到：

聚酰亞胺的合成：在氮氣環境下，將二酐與二胺按摩爾比0.8-1.2加入反應容器內，然后加入有機溶劑，在冰水浴中機械攪拌反應12-24h后得到聚酰胺酸溶液，隨后加入乙酐和三乙胺進行化學亞胺化，反應24-48h后，用乙醇沉淀所得聚合物，經乙醇和去離子水充分洗滌后，置于干燥箱中，于60-120℃下干燥過夜；再在120-150℃下真空干燥12-48h，得到聚酰亞胺；

聚酰亞胺鑄膜液的制備：按照質量百分比濃度1-10％：2-20％：70-97％將合成的聚酰亞胺、成孔劑、有機溶劑混合，于50-100℃油浴中進行機械攪拌，直至混合均勻，溶解完全，得到聚酰亞胺鑄膜液；

復合鋰離子電池隔膜的制備：將所得聚酰亞胺鑄膜液在50-100℃油浴中靜置12-24h脫泡后，涂覆于多孔基層隔膜上，用刮刀刮膜，在空氣中停留3-300s后緩慢勻速進入室溫含溶劑及非溶劑的凝固浴中進行凝固，將凝固后的膜水洗，并于40-80℃下干燥3-10h，待水分揮發完全，得到復合鋰離子電池隔膜；

所述成孔劑選自氯化鋰、氯化鈉、氯化鎂、碳酸鈣、氯化鈣、甲醇、乙醇、丙醇、丙三醇、丙酮、乙酸、四氫呋喃、不同分子量的聚乙二醇和不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述多孔基層隔膜為厚度：5-40μm，孔隙率：30-80％的聚烯烴隔膜。

3.根據權利要求2所述的復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述聚烯烴隔膜選自聚乙烯鋰電池隔膜、聚丙烯鋰電池隔膜、或由聚乙烯鋰電池隔膜和聚丙烯鋰電池隔膜間隔設置的三層以上的復合隔膜中的一種。

4.根據權利要求1所述的復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述聚酰亞胺涂層的厚度為1-10μm，所述電池隔膜中聚酰亞胺含量為1-10％。

5.根據權利要求1所述的復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，聚酰亞胺鑄膜液的制備步驟中，按照質量百分比濃度4-8％：8-12％：80-88％將合成的聚酰亞胺、成孔劑、有機溶劑混合。

6.根據權利要求1所述的復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，復合鋰離子電池隔膜的制備步驟中，脫泡后的漿料粘度為40-800厘泊。

7.根據權利要求6所述的復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述脫泡后的漿料粘度為60-600厘泊。

8.根據權利要求1所述的復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述凝固浴為DMAc、NMP、DMF、DMP或乙醇中的一種或多種有機溶劑與非溶劑水的混合液，其中，有機溶劑的體積百分比濃度為10-90％。

9.根據權利要求8所述的復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述有機溶劑的體積百分比濃度為20-80％。

10.根據權利要求1所述的復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述二酐為二元有機酸酐，所述二元有機酸酐選自聯苯四酸二酐、二苯酮四酸二酐、均苯四甲酸二酐、氧聯苯四甲酸酐和雙酚A二醚二酐中的一種；所述二胺為有機二胺，所述有機二胺選自4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、對苯二胺、間苯二胺、3,3’-二苯砜二胺和4,4’-二苯砜二胺中的一種。

11.根據權利要求1所述的復合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述有機溶劑為選自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、鄰苯二甲酸二甲酯、二甲基亞砜、間甲苯酚、四氫呋喃和甲醇中的一種或兩種的任意比例混合物。