The invention provides a structural diaphragm of high strength non-woven fabric, which comprises a fiber treated by broom splitting and a photosensitive resin containing active hydrogen. The mass ratio of the fiber to the photosensitive resin is 80-99.9%. The invention adopts fibers and photosensitive resins containing reactive hydrogen as raw materials, through hydrogen bonding, the photosensitive resins can form a strong bonding force with fibers, and through rapid UV curing, the photosensitive resins can be joined together inside the diaphragm, forming a strong bonding inside, thereby greatly improving the non-woven fabric. The mechanical properties of the diaphragm can reach more than 57Mpa of MD tensile strength, and the wet strength will also increase to more than 38Mpa.
【技术实现步骤摘要】
一种高强度无纺布结构隔膜及其制备方法
本专利技术属于电池隔膜
,具体涉及一种高强度无纺布结构隔膜及其制备方法。
技术介绍
隔膜作为锂离子电池电芯的四大关键材之一,是影响锂离子电池安全性的重要因素。随着电动车的发展,对高能量密度电芯的需求日益增加,高镍三元正极、硅碳负极等新材料的应用都对隔膜的要求越来越高。目前传统采用的聚烯烃隔膜,由于材料本身的特质,耐热温度不高,在150℃及以上就容易缩聚,造成正负极接触,形成电池内部短路,造成失火爆炸等安全问题,因此采用陶瓷材料或者芳纶的涂覆隔膜应运而生,这种涂覆隔膜是在聚烯烃隔膜的表面上涂覆上一层陶瓷材料如氧化铝、氧化锆、伯姆石、芳纶等,能够在一定温度范围内提高隔膜的耐热性,这种处理也仅仅是在目前隔膜基础上的无奈之举,从根本上来说,因为基膜的限制,无法将耐热温度提高太多,而且,由于增加了一道涂布工艺,相应的增加了成本和工序,也可能造成孔径的堵塞,增加了杂质和多次充放电后涂覆材料的脱落风险。因此,以耐高温纤维为主要基材的新型隔膜应运而生,如使用静电纺丝、湿法造纸、喷丝成膜等方法制备的聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、天丝等为主材耐高温无纺布结构的纤维隔膜,已经陆续进入市面。但是无纺布结构的隔膜因为其制备工艺的天然缺陷,其力学性能较差,与传统干湿法制备的聚烯烃隔膜相比,在机械纵向(MD)方向上相差较为明显。普通的湿法隔膜MD方向拉伸强度约为120~150MPa,而无纺布隔膜仅为10~20MPa,被电解液浸润后的强度(湿强)更低。较低的拉伸强度严重阻碍了无纺布结构隔膜在锂电池上的应用,因为在圆柱类电芯卷 ...
【技术保护点】
1.一种高强度无纺布结构隔膜,其特征在于:包括分丝帚化处理过的纤维和含活性氢的感光树脂,所述纤维和感光树脂的质量比为80~99.9%。
【技术特征摘要】
1.一种高强度无纺布结构隔膜,其特征在于:包括分丝帚化处理过的纤维和含活性氢的感光树脂,所述纤维和感光树脂的质量比为80~99.9%。2.如权利要求1所述的高强度无纺布结构隔膜,其特征在于:所述纤维为PET、天丝、PVDF、PI、纳米纤维素中的任意一种或几种组合物。3.如权利要求2所述的高强度无纺布结构隔膜,其特征在于:所述纳米纤维素包括原纤化纤维素纳米纤维和低熔点聚合物纳米纤维,所述原纤化纤维素纳米纤维之间通过氢键、分子间作用力结合,所述原纤化纤维素纳米纤维和所述低熔点聚合物纳米纤维之间通过长径分子间的交联作用结合。4.如权利要求3所述的高强度无纺布结构隔膜,其特征在于:所述原纤化纤维素纳米纤维为从纳米尺寸木质材料分离的纤维素纳米纤维,海藻纤维素纳米纤维,或通过培养菌株获得的细菌纤维素纳米纤维;所述的低熔点聚合物纳米纤维为聚甲基丙烯酸甲酯、偏氟乙烯基聚合物、聚氨酯、聚氯乙烯、聚烯烃、聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丁二酸乙二醇酯中任意一种或几种组合物。5.如权利要求1所述的高强度无纺布结构隔膜,其特征在于:所述感光树脂为丙烯酸类树脂或聚酰类树脂;所述丙烯酸类树脂为聚丙烯酸肉桂酸乙酯、聚甲基丙烯酸肉桂酸乙酯、聚(甲基丙烯酸羟乙酯-共聚-丙烯酸肉桂酸乙酯)中任意一种或几种组合物;所述聚酰类树脂为肉桂酰化聚酰亚胺、肉桂酰化聚醚、肉桂酰化聚砜...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡韬,张宣宣,解明,
申请(专利权)人:宁波柔创纳米科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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