[發明專利]一種耐熱復合隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202310801302.8
• 申請日: 2023-06-30
• 公開（公告）號: CN116666894A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 張艷;朱強;朱春園;陳麗娜;賀冰倩;王曉敏
• 申請（專利權）人: 天能電池集團股份有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/409;H01M50/414
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 沈金龍

本發明公開了一種耐熱復合隔膜及其制備方法。所述耐熱復合隔膜的制備方法包括以下步驟：(1)將二酐單體和含氟二胺單體混合溶解在第一溶劑中，合成獲得聚酰亞胺前驅體溶液；(2)將步驟(1)所得聚酰亞胺前驅體溶液進行靜電噴霧，靜電噴霧所得產物收集后進行熱酰亞胺化處理，獲得聚酰亞胺納米微球；(3)將步驟(2)制備的聚酰亞胺納米微球與季銨鹽、非離子型表面活性劑、丁苯橡膠乳液、聚丙烯酰胺、甲基醚纖維素鈉鹽加入第二溶劑中，配置獲得涂層乳液，將所述涂層乳液涂覆到聚烯烴隔膜層上，烘干，獲得所述耐熱復合隔膜。本發明耐熱復合隔膜進一步提升了隔膜的熱穩定性。因電解液中含氟，含氟隔膜可降低電解液阻抗，提高其比容量。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，具體涉及一種耐熱復合隔膜及其制備方法。

背景技術

隔膜作為電池四大核心主材之一，起著隔離正負極、同時可使電解液中的離子可以在正負極中自由穿行而電子不能穿過的作用。隔膜的品質直接影響電池的充放電循環壽命、阻燃性能等安全性能指標。因此，鋰離子電池用隔膜技術的革新是鋰離子電池發展的重要內容。隨著以鋰離子電池作為動力交通工具及儲能電池的發展，對鋰電池隔膜的性能提出更為苛刻的要求，傳統隔膜的耐熱性、吸液性等性能難以滿足動力電池的應用需求。

授權公告號為CN106328867B的發明公開了一種耐熱收縮的鋰離子電池隔膜，該隔膜包括第一外層、第二外層和夾在二者之間的內層，所述第一外層、第二外層和內層具有不同的微孔結構。其所述隔膜每層的孔徑不同，導致隔膜的硬度較低。

公開號為CN114335903A的發明公開了一種耐熱隔膜，包括聚烯烴基隔膜、耐熱層和復合涂層，耐熱層位于所述聚烯烴基隔膜和所述復合涂層之間，耐熱層包括陶瓷和粘結劑，復合涂層包括陶瓷和聚合物。本發明對所述耐熱層中的陶瓷和所述復合涂層中的陶瓷可以相同也可以不同。該現有技術中，所述隔膜需要多層，即工藝較為復雜，成本較高。

公開號為CN110556495A的發明公開了一種鋰離子電池隔膜及含有該隔膜的鋰離子電池，鋰離子電池隔膜包括耐熱復合基材層，所述耐熱復合基材層的一面設置有第一有機膠涂層，所述耐熱復合基材層包括基膜和設置于所述基膜表面的陶瓷層，所述基膜具有若干孔隙，若干所述孔隙中附著有改性聚烯烴涂層，所述第一有機膠涂層從基膜的上邊緣到下邊緣依次包括第一完全涂覆區、格紋間歇涂覆區和第二完全涂覆區。該現有技術中，所述隔膜聚合物占比過大，存在隔膜堵孔的風險。

聚烯烴類隔膜仍存在一些問題：聚烯烴熔點低，所制隔膜的熱尺寸穩定性差，給電池的高溫使用安全性造成隱患。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種耐熱復合隔膜及其制備方法。

一種耐熱復合隔膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)將二酐單體和含氟二胺單體混合溶解在第一溶劑中，合成獲得聚酰亞胺前驅體溶液；

(2)將步驟(1)所得聚酰亞胺前驅體溶液進行靜電噴霧，靜電噴霧所得產物收集后進行熱酰亞胺化處理，獲得聚酰亞胺納米微球；

(3)將步驟(2)制備的聚酰亞胺納米微球與季銨鹽、非離子型表面活性劑、丁苯橡膠乳液、聚丙烯酰胺、甲基醚纖維素鈉鹽加入第二溶劑中，配置獲得涂層乳液，將所述涂層乳液涂覆到聚烯烴隔膜層上，烘干，獲得所述耐熱復合隔膜。