【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用耐高温复合隔膜及其制备方法
本专利技术属于新型锂离子电池隔膜
,尤其是涉及一种锂离子电池用耐高温多孔复合膜及其制备方法。
技术介绍
随着全球能源需求日益增长,锂离子电池作为一种可便利快捷地存储化学能且可将存储的能量高效无污染地转化为电能的储能装置而被广泛应用。锂离子电池由正负极、电解液和隔膜组成,其中隔膜起到只允许锂离子通过、且避免正负极直接接触引发短路和电池爆炸的重要作用。目前市场上使用的锂离子电池大都为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及其PP-PE复合膜,它们以其优异的力学性能和电化学稳定性而广泛用于锂离子电池。近年来,国内外对锂离子电池在电子、医学、汽车、航天、军事等领域的研究还在不断深入,随着锂离子电池能量密度不断提高,其安全性受到越来越广泛的关注。虽然影响锂离子电池安全性的因素很多,其中关键组分之一的隔膜对安全性具有关键的作用。传统的聚烯烃隔膜虽然具有较高的力学性能,但是由于聚烯烃隔膜熔点较低,较差的热尺寸稳定性和热安全性限制了聚烯烃隔膜在动力锂电池上应用。因此,开发一种兼具传统聚烯烃隔膜的高机 ...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池用耐高温复合隔膜,其特征在于,所述锂离子电池用耐高温复合隔膜结构为耐高温聚合物多孔膜(A
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种锂离子电池用耐高温复合隔膜,其特征在于,所述锂离子电池用耐高温复合隔膜结构为耐高温聚合物多孔膜(A1)/聚烯烃多孔膜(B)/耐高温聚合物多孔膜(A2)三层复合锂离子电池隔膜或者耐高温聚合物多孔膜(A1)/聚烯烃多孔膜(B)两层复合锂离子电池隔膜,A1、A2均为应用静电纺丝法制备的耐高温聚合物多孔膜;中间层B为聚烯烃隔膜,通过复合工艺将A1/B/A2或者A1/B复合,得到三层、两层复合隔膜。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用耐高温复合隔膜,其特征在于,所述耐高温聚合物多孔膜A1、A2中的聚合物为聚偏氟乙烯及其共聚物(PVDF)、聚丙烯腈及其共聚物(PAN)、可溶性聚芳醚腈(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、P84、可溶性芳纶(PMIA)中的一种或者多种混合的纳米纤维多孔膜,耐高温聚合物多孔膜A1、A2的聚合物种类可以相同,也可以不同,两者的厚度范围均为0.5~15μm,两者厚度可以相同,也可以不同,孔隙率范围为30%~85%。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池用耐高温复合隔膜,其特征在于,所述聚烯烃隔膜B为聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜及两者复合得到的三层复合隔膜,聚烯烃隔膜厚度为3~30μm,优选厚度为3~12μm。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池用耐高温复合隔膜,其特征在于,耐高温聚合物多孔膜A1、A2、聚烯烃隔膜的总厚度为4~50μm,优选为5~20μm。
5.根据权利要求1-4所述的锂离子电池用耐高温复合隔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
A:应用静电纺丝法制备聚合物多孔膜,其中可溶性聚合物多孔膜应用方法①,热固性聚酰亚胺(PI)应用方法②:
①将可溶性聚合物加入有机溶剂中,于25~80℃条件下搅拌至聚合物完全溶解,获得固含量为5~25%的静电纺丝液;将制备的静电纺丝液注入静电纺丝机在一定的纺丝电压、距离的条件下进行静电纺丝,得到热塑性聚合物纳米纤维多孔膜;
②以二元胺和二元酸酐单体为原料,在溶剂中通过溶液缩聚合成聚酰亚胺前驱体——聚酰胺酸溶液,聚酰胺酸溶液固含量为5%~25%,通过静电纺丝法将固含量为5%~25%的聚酰胺酸溶液制成聚酰胺酸纳米纤维膜;将制得的聚酰胺酸纳米纤维膜置于热炉中,升温至300~450℃,并保持0.1~2h,得到热固性聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜;
技术研发人员:王杰,
申请(专利权)人:北京宇程科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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