[发明专利]一种具有亲水交联表层的锂离子电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有亲水交联表层的锂离子电池隔膜，其特征在于：所述的电池隔膜为具有亲水交联表层的聚烯烃微孔膜。

2.如权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征是在于具体步骤为：

（1）聚烯烃微孔膜前期处理

（2）聚烯烃微孔膜的表面化学接枝

（3）接枝膜表面形成亲水交联层

（4）聚烯烃微孔膜后处理。

3.如权利要求2所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于步骤（1）所用到的微孔膜的填充保护剂为聚乙烯醇。

4.如权利要求2所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于步骤（1）的具体操作方法为：

a、将聚乙烯醇溶解于蒸馏水中，搅拌至聚乙烯醇完全溶解，得到无色澄清的聚乙烯醇水溶液；

b、将聚烯烃微孔膜在a步骤所述的聚乙烯醇水溶液中浸泡，使聚乙烯醇水溶液充满微孔膜的孔道后将微孔膜取出；

c、用淋洗溶剂对浸泡后的聚烯烃微孔膜进行淋洗，再将淋洗后的微孔膜用热风干燥，得到孔道被聚乙烯醇填充保护的微孔膜。

5.如权利要求4所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：操作方法a中所述的聚乙烯醇的聚合度为500~2000，醇解度为50~98%，得到的聚乙烯醇水溶液浓度为10~50%，粘度为10~70mPa.s。

6.如权利要求4所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：操作方法c中所述的淋洗溶剂为对聚乙烯醇具有微溶或不溶作用的有机溶剂，包括二甲基亚砜，或是水与丙酮、乙醇、四氢呋喃中的一种或两种以上物质混合而成的复合溶剂。

7.如权利要求2所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于步骤（2）中所述的聚烯烃微孔膜的表面化学接枝为紫外光引发接枝，具体方法为：将紫外光引发剂、接枝单体和溶剂配成紫外光引发剂质量浓度为0.5~2%、接枝单体质量浓度为15~25%的溶液，将经过处理的聚烯烃微孔隔膜放入溶液，在隔绝氧气的条件下，用紫外光辐照1~30min，进行接枝反应。

8.如权利要求2所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于步骤（2）中所述的聚烯烃微孔膜的表面化学接枝为引发剂引发接枝，具体方法为：首先对聚烯烃微孔膜表面用氧化剂进行预处理，使薄膜表面产生活性点，然后将接枝单体、引发剂和溶剂配制成接枝单体质量浓度为2~5%、引发剂质量浓度为0.2~0.5%的溶液，将经过处理的聚烯烃微孔膜放入溶液中，在50~70℃下，接枝反应1~4小时。

9.如权利要求2所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的接枝膜表面形成亲水交联层的具体方法为：将蒸馏水/共溶剂按照质量比9：1的比例配成混合溶剂，在混合溶剂中加入体积比为10：1的硅溶胶或正硅酸酯，在20~70℃下边搅拌边滴加0.01~1mol/L的无机酸或有机酸催化剂进行水解反应，经过30~60min水解反应后，将经过表面接枝改性的聚烯烃微孔膜放入水解液中，通过接枝在微孔膜表面单体的羟基与硅醇键之间的缩合反应，将水解形成的SiO₂纳米粒子以共价键形式结合到薄膜表面；并且通过硅醇键之间的自缩合，在薄膜表面形成SiO₂纳米粒子之间的交联结构，由此在聚烯烃微孔膜表面形成亲水交联层。

10.如权利要求2所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于步骤（4）中所述的聚烯烃微孔膜后处理，具体方法为：使用蒸馏水为萃取剂，在75~85℃下，对经过接枝和交联后的聚烯烃微孔膜萃取6~10小时，萃取后用热风干燥。