[发明专利]一种复合锂电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种复合锂电池隔膜，其特征在于，由上层纳米纤维膜、中间层微米纤维膜和下层纳米纤维膜复合而成，上层纳米纤维膜和下层纳米纤维膜的纤维直径为1～200nm，中间层微米纤维膜的纤维直径为1～10μm。

2.如权利要求1所述的复合锂电池隔膜，其特征在于，所述复合锂电池隔膜的总厚度为6～40μm。

3.权利要求1或2所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，将上层纳米纤维膜、中间层微米纤维膜和下层纳米纤维膜的聚合物材料，通过溶液静电纺丝的方法，分别制备出上层纳米纤维膜、中间层微米纤维膜和下层纳米纤维膜，然后按顺序放卷叠层，再置于固化炉内加热除去溶剂，最后经控温对压辊辊压成型，即得；

所述上层纳米纤维膜和下层纳米纤维膜的聚合物材料选自聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、芳纶、聚芳硫醚砜或酮酐型聚酰胺酸中的一种；

所述中间层微米纤维膜的聚合物材料选自聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇或聚砜中的一种。

4.如权利要求3所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述上层纳米纤维膜、中间层微米纤维膜和下层纳米纤维膜的重量比为（5～15）:（70～90）:（5～15）。

5.如权利要求3所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述固化炉内加热除去溶剂的温度为100～260℃。

6.如权利要求3所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述控温对压辊温度为50～230℃。

7.如权利要求3或4或5或6所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述溶液静电纺丝，具体包括如下步骤：

（1）溶液制备：将上层纳米纤维膜、中间层微米纤维膜和下层纳米纤维膜的聚合物材料，分别溶解于各自的溶剂中，制备质量浓度为5-40%的聚合物溶液；

（2）电极系统：采用无针头电极系统，其由高压电源、电极、控制系统三部分组成，高压电源的正极接电极，负极接集丝器，电极与集丝器之间形成电场；

（3）纤维膜的制备：将步骤（1）制备好的聚合物溶液输送到储液槽中，储液槽中的聚合物溶液与无针头电极系统的电极接触，在电场力的作用下储液槽中的聚合物溶液在电极上先是形成泰勒锥，接着成为射流射向集丝器，形成纤维膜。

8.如权利要求7所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述上层纳米纤维膜和下层纳米纤维膜的聚合物材料的溶剂选自二甲基乙酰胺、六氟丙酮、二甲基酰胺、四氢呋喃、六甲基磷酸酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或两种以上任意比例的混合物。

9.如权利要求7所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述中间层微米纤维膜的聚合物材料的溶剂选自六氟异丙醇、三氟乙酸、二甲基酰胺、二硫化碳或四氢呋喃中的一种或两种以上任意比例的混合物。

10.如权利要求7所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，电极与集丝器的距离为8～600mm。