[发明专利]一种锂离子电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征是：分别以含聚乙二醇和聚丁二酸丁二醇酯的溶液作为外层纺丝溶液，以含聚丙烯腈的溶液作为内层纺丝溶液进行同轴静电纺丝制得同轴纳米纤维膜，再去除同轴纳米纤维膜中的聚乙二醇后对其进行辊压制得锂离子电池隔膜；

同轴静电纺丝的工艺参数：外层纺丝溶液中聚丁二酸丁二醇酯的质量分数为15～22％；内层纺丝溶液中聚丙烯腈的质量分数为8～12％；纺丝施加电压为8～12kV；外层纺丝溶液推进速度为0.5～2mL/h；内层纺丝溶液推进速度为0.1～0.8mL/h；外层纺丝溶液中聚乙二醇的质量为聚丁二酸丁二醇酯质量的2～13％；温度为20～25℃，湿度为40～50％，注射针头到接收板的距离为10～20cm。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，外层纺丝溶液由聚乙二醇、聚丁二酸丁二醇酯和混合溶剂组成；聚乙二醇分子量为200～600g/mol，混合溶剂为体积比为2:9的六氟异丙醇和氯仿的混合液。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，内层纺丝溶液由聚丙烯腈和N,N-二甲基甲酰胺组成。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，同轴静电纺丝用的注射针头的内针管和外针管的内径分别为0.34～0.52mm和0.92～1.43mm。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，去除采用在蒸馏水中浸泡的方式；浸泡的温度为20～30℃，时间为12～24h。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，去除同轴纳米纤维膜中的聚乙二醇后以及辊压前对同轴纳米纤维膜进行真空干燥，真空干燥的温度为40～60℃，时间为12～24h；辊压的压力为4～6MPa，时间为1～3min。

7.采用如权利要求1～6任一项所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法制得的锂离子电池隔膜，其特征是：为由皮芯复合纤维构成的纳米纤维膜，皮芯复合纤维的外层和内层分别为聚丁二酸丁二醇酯和聚丙烯腈，皮芯复合纤维的外层上分布有平均孔径为50～100nm的孔洞，纳米纤维膜上具有多孔，多孔的平均孔径为1.18～2.75μm，孔隙率为55～65％。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，皮芯复合纤维的直径为400～900nm，外层的厚度为200～400nm。

9.根据权利要求7所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，锂离子电池隔膜对电解液的浸润时间在1s内。

10.根据权利要求7所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，锂离子电池隔膜在250～290℃的温度条件下尺寸稳定，离子电导率为1.0×10^-3～2.1×10^-3S/cm。