一种锂离子电池隔膜基材及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池隔膜基材及其制备方法和应用，所述基材由支撑层和致密层组成，其中，所述支撑层由超细主干纤维、热塑性粘结纤维和纳米纤维制成，所述致密层由纳米纤维制成。所述基材具有优异的耐高温性能，基材在300℃处理1h仍具有一定强度，热收缩率小于5.0％，基材具有均匀紧密的双层结构，无针孔，满足基材在耐热、孔隙和强度方面的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池隔膜基材及其制备方法和应用
本专利技术涉及电池
，具体涉及一种锂离子电池隔膜基材及其制备方法和应用。
技术介绍
锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、环保性能好等优点，这使得锂离子电池成为机动车清洁动力的最优选择。随着人们对电动汽车续航里程和快速充放电性能的迫切需要，要求动力电池具有更大的容量、更高的安全性能和大倍率充放电性能。然而，随着锂离子电池能量密度的增加，以及电池体积和重量的增加，其散热性和稳定性变差，更易发生热失控现象，安全问题已成为制约锂离子电池在该领域发展的瓶颈，亟待解决。隔膜是防止电池正负极接触的关键技术材料，电池企业对隔膜安全性要求与期望持续提高。目前，锂离子电池隔膜主要为聚烯烃拉伸膜和无纺布两大类。聚烯烃拉伸膜(如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)膜)技术成熟度高，具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的优点，是目前市场上的主流隔膜。然而聚烯烃材料耐温性能受限，合适的工作温度低于150℃。在聚烯烃基材上进行耐高温陶瓷涂覆，可以有效改善隔膜的热稳定性，然而在300℃下测试表明，陶瓷颗粒的骨架还在，但涂层粘结剂耐热温度有限，隔膜强度完全丧失，易发生内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池隔膜基材，所述基材由支撑层和致密层组成，其中，所述支撑层包含或由超细主干纤维、热塑性粘结纤维和第一纳米纤维制成，所述致密层包含或由第二纳米纤维制成。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池隔膜基材，所述基材由支撑层和致密层组成，其中，所述支撑层包含或由超细主干纤维、热塑性粘结纤维和第一纳米纤维制成，所述致密层包含或由第二纳米纤维制成。2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜基材，其特征在于，所述超细主干纤维选自拉伸聚对苯二甲酸乙二酯纤维(拉伸PET)、聚丙烯腈纤维(PAN)、聚酰胺纤维(PA)和聚丙烯纤维(PP)中的一种或多种；优选地，所述超细主干纤维选自拉伸聚对苯二甲酸乙二酯纤维(拉伸PET)、聚丙烯腈纤维(PAN)和聚酰胺纤维(PA)中的一种或多种；优选地，所述超细主干纤维为拉伸聚对苯二甲酸乙二酯纤维(拉伸PET)、聚丙烯腈纤维(PAN)和/或聚酰胺纤维(PA)；优选地，以重量百分比计，所述拉伸聚对苯二甲酸乙二酯纤维(拉伸PET)、聚丙烯腈纤维(PAN)和聚酰胺纤维(PA)的用量比为1-1.2：1-1.2：1，优选为1:1:1；优选地，所述热塑性粘结纤维选自聚乙烯纤维(PE)、聚丙烯纤维(PP)、未拉伸聚对苯二甲酸乙二酯纤维(未拉伸PET)、双组份PP/PE纤维、双组份PET/PE纤维、双组份PET/PP纤维和双组份PET/co-PET纤维中的一种或多种；优选地，所述热塑性粘结纤维选自未拉伸聚对苯二甲酸乙二酯纤维(未拉伸PET)、双组份PET/co-PET纤维和双组份PP/PE纤维中的一种或多种；优选地，所述热塑性粘结纤维为未拉伸聚对苯二甲酸乙二酯纤维(未拉伸PET)、双组份PET/co-PET纤维或双组份PP/PE纤维；优选地，所述第一纳米纤维和所述第二纳米纤维分别独立地选自原纤化聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纳米纤维、原纤化天丝纳米纤维、原纤化聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纳米纤维、原纤化聚丙烯腈(PAN)纳米纤维、聚酰亚胺(PI)纳米纤维和纳米纤维素纤维中的一种或多种；优选地，所述第一纳米纤维和所述第二纳米纤维各自独立地为原纤化聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纳米纤维、原纤化天丝纳米纤维、原纤化聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纳米纤维或原纤化聚丙烯腈(PAN)纳米纤维；优选地，所述第二纳米纤维为原纤化聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纳米纤维和/或原纤化天丝纳米纤维；优选地，以重量百分比计，所述原纤化聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纳米纤维和原纤化天丝纳米纤维的用量比1：1-4，优选为1：4。3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池隔膜基材，其特征在于，所述超细主干纤维的直径为0.1-6μm，优选为0.5-4μm，更优选为0.5-3μm，最优选为1-3μm；优选地，所述超细主干纤维的纤维长度为1-6mm，优选为2-4mm，最优选为3mm；优选地，所述热塑性粘结纤维的直径为0.1-8μm，优选为0.5-6μm，更优选为1-5μm，最优选为3-5μm；优选地，所述热塑性粘结纤维的纤维长度为1-6mm，优选为2-4mm，最优选为3mm；优选地，所述第一纳米纤维和所述第二纳米纤维的打浆度为60-95°SR，优选为70-95°SR或60-85°SR；优选地，所述原纤化聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纳米纤维的打浆度为60-85°SR，优选为85°SR；优选地，所述原纤化天丝纳米纤维的打浆度为70-95°SR，优选为95°SR；优选地，所述原纤化聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纳米纤维和所述原纤化聚丙烯腈(PAN)纳米纤维的打浆度为85°SR。4.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜基材，其特征在于，以重量百分含量计，所述支撑层占总定量的50-99wt％，所述致密层占总定量的1-50wt％；优选地，以重量百分含量计，所述支撑层占总定量的50-95wt％，所述致密层占总定量的5-50wt％；优选地，以重量百分含量计，所述支撑层占总定量的60-95wt％，所述致密层占总定量的5-40wt％；优选地，以重量百分含量计，所述支撑层占总定量的60-80wt％，所述致密层占总定量的20-40wt％；优选地，以重量百分含量计，所述支撑层占总定量的80-95wt％，所述致密层占总定量的5-20wt％；优选地，以重量百分含量计，所述支撑层占总定量的80wt％，所述致密层占总定量的20wt％；优选地，以重量百分含量计，所述支撑层占总定量的60wt％，所述致密层占总定量的40wt％；优选地，以重量百分含量计，所述支撑层占总定量的95wt％，所述致密层占总定量的5wt％。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡健，龙金，姚运振，王宜，汪洋，蒙玲，
申请(专利权)人：广州华创化工材料科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44