The present invention relates to a lithium battery separator preparation field, in particular to a paper composite structure lithium diaphragm and preparation method thereof. The composite lithium battery separator mainly consists of organic microspheres and plant fiber frame, organic microspheres can control the microporous structure of the diaphragm, the diaphragm to improve the ion transfer efficiency, at the same time through the method of hot pressing treatment of organic adhesive microspheres can play function, enhance the mechanical strength of the composite lithium battery diaphragm. First of all, the plant fiber ball milling, obtain micron / nanometer fiber; then, the mixture of the plant fiber and organic microspheres obtained mixed pulp fiber / microspheres dispersed; finally, to obtain a high safety composite lithium battery separator by wet papermaking process. The present invention gives the heat resistance of porous structure and high diaphragm good, greatly improve the safety of lithium ion batteries, prepared by this method has a diaphragm superior safety performance, low cost and easy large-scale production of large size etc..
【技术实现步骤摘要】
一种纸结构复合锂电隔膜及其制备方法
本专利技术涉及电池隔膜制备领域,特别是一种纸结构复合锂电隔膜及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液构成,其中隔膜对锂离子电池的安全性发挥重要作用。当前,商业锂电隔膜主要为聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)微孔膜。由于材料性质和制备工艺的限制,该类隔膜的耐温性和电解液亲和性难以满足动力电池发展的要求。同时,聚烯烃膜无法对电池发挥有效的安全保护,过热或过充电易导致严重的安全事故。针对传统隔膜的缺陷,研究者提出利用材料复合技术改善锂电隔膜性能。无纺布型的锂离子电池隔膜的结构特点是呈现三维孔道结构,可有效改善传统聚烯烃隔膜的电解液吸收/保持能力,同时也可避免针孔造成的短路现象。湿法造纸技术是一种比较成熟的技术,目前广泛应用的镍氢电池及超级电容器等电化学器件使用的隔膜均为湿法造纸技术制备,但是由于传统造纸工艺制备的隔膜纸的孔道结构和力学性能无法满足锂离子电池的严格要求,因此上述纸结构隔膜未被应用于二次锂离子电池。
技术实现思路
为了克服已有锂电隔膜的制备方法不能兼顾孔结构和机械强度的不足,本专利技术提供一种纸结构复合锂电隔膜及其制备方法,用此方法制备的锂电隔膜具有制备工艺简单、膜综合性能优异等优点,可显著提高锂离子电池的使用安全性。本专利技术的技术方案是:一种纸结构复合锂电隔膜,复合锂电隔膜包括植物纤维骨架和有机微球,其中纤维骨架的纤维直径为0.3μm~10μm,有机微球的直径为0.5μm~10.0μm,复合锂电隔膜的厚度为25μm~40μm。所述的纸结构复合锂电隔膜,有机微球被限域在植物纤维的网络孔中,通过氢 ...
【技术保护点】
一种纸结构复合锂电隔膜,其特征在于,复合锂电隔膜包括植物纤维骨架和有机微球,其中纤维骨架的纤维直径为0.3μm~10μm,有机微球的直径为0.5μm~10.0μm,复合锂电隔膜的厚度为25μm~40μm。
【技术特征摘要】
1.一种纸结构复合锂电隔膜,其特征在于,复合锂电隔膜包括植物纤维骨架和有机微球,其中纤维骨架的纤维直径为0.3μm~10μm,有机微球的直径为0.5μm~10.0μm,复合锂电隔膜的厚度为25μm~40μm。2.按照权利要求1所述的纸结构复合锂电隔膜,其特征在于,有机微球被限域在植物纤维的网络孔中,通过氢键力与纤维发生相互作用,选用具有不用软化温度的有机微球与植物纤维进行组合使用。3.按照权利要求1所述的纸结构复合锂电隔膜,其特征在于,植物纤维骨架的来源包括纤维材料:木亚麻、苎麻、黄麻、竹纤维或剑麻。4.根据权利要求1所述的纸结构复合锂电隔膜,其特征在于,有机微球包括聚偏氟乙烯、聚乙烯微球、聚丙烯微球、聚苯乙烯微球或聚甲基丙烯酸甲酯微球。5.按照权利要求1所述的纸结构复合锂电隔膜,其特征在于,复合锂电隔膜的平均孔径为0.1μm~1.0μm,孔隙率为45%~90%。6.按照...
【专利技术属性】
技术研发人员:何刚,
申请(专利权)人:南京碧绿新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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