[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，其特征在于，该隔膜由核壳结构纤维形成，所述核壳结构纤维的中间核层材料为由无机粒子和高分子聚合物I复合形成的无机粒子-高分子聚合物I复合物，以及所述核壳结构纤维的壳层材料为高分子聚合物II，所述高分子聚合物I和所述高分子聚合物II相同，所述高分子聚合物I和所述高分子聚合物II选自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚芳醚砜酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二酯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的隔膜，其中，在所述无机粒子-高分子聚合物I复合物中，所述无机粒子的重量含量为1％-40％。

3.根据权利要求1或2所述的隔膜，其中，所述高分子聚合物I和所述高分子聚合物II选自聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚芳醚砜酮和聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的隔膜，其中，所述无机粒子选自第IIA族金属的氧化物、第IIA族金属的硫酸盐、第IIA族金属的氢氧化物、第IVB族金属的氧化物、第IIIA族金属的氧化物和二氧化硅中的至少一种；

优选地，所述无机粒子选自水合氧化铝、三氧化二铝、氧化镁、氧化钙、二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛、勃姆石、硫酸钡和氢氧化镁中的至少一种；

优选地，所述无机粒子的平均粒径为10-200nm。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的隔膜，其中，所述核壳结构纤维的中间核层的平均直径为100-400nm，以及所述核壳结构纤维的平均直径为0.5-2μm。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的隔膜，其中，所述隔膜的平均厚度为20-50μm。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的隔膜，其中，所述核壳结构纤维为由同轴静电纺丝法制备得到的纤维。

8.一种制备锂离子电池隔膜的方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将含有无机粒子的分散液I和含有高分子聚合物I的分散液II进行混合，得到分散液III；

(2)将含有高分子聚合物II的分散液IV和所述分散液III分别引入至同轴静电纺丝装置的设置有外针头的存储器和设置有内针头的存储器中进行静电纺丝，以得到核壳结构纤维；

(3)将所述核壳结构纤维进行热压，得到所述隔膜，

所述高分子聚合物I和所述高分子聚合物II相同，所述高分子聚合物I和所述高分子聚合物II选自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚芳醚砜酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二酯中的至少一种；

优选地，所述高分子聚合物I和所述高分子聚合物II选自聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚芳醚砜酮和聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述内针头的孔径为0.3-0.5mm，所述外针头的孔径为0.7-1.0mm；

优选地，所述静电纺丝的操作条件包括：纺丝电压为15-30kV，接收距离为10-30cm，湿度为20-50％，纺丝温度为20-40℃。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述热压通过板式热压机进行，所述热压的操作条件包括：热压温度为70-100℃，压强为3-7MPa，热压时间为1-3min。

11.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其中，所述分散液I中的无机粒子的质量浓度为10％-50％，所述分散液II中的高分子聚合物I的质量浓度为10％-60％；

优选地，所述分散液I和所述分散液II的混合体积比为1:9至5:5。

12.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其中，所述分散液IV的质量浓度为10％-60％。