[发明专利]一种改性复合耐热锂离子电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种改性复合耐热锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、芳纶的改性：选用间位芳纶，先加入氢氧化钠溶液，进行化学改性，然后加入对苯二甲酸，调节pH为弱酸性，最后在低温环境下加入对苯二胺溶液，进行化学共聚改性，完成后用所述氢氧化钠溶液调节pH为中性，获得改性芳纶浆液；

B、无机纳米材料的改性：采用偶联剂与无机纳米粒子表面的羟基发生化学反应，获得改性无机纳米浆液；

C、将所述改性芳纶浆液与所述改性无机纳米浆液按比例与溶剂混合，制备成有机-无机混合改性浆料；

D、将所述有机-无机混合改性浆料涂覆在基膜上，再经过湿气凝固、洗涤、除溶剂、干燥获得改性复合耐热锂离子电池隔膜。

2.根据权利要求1所述改性复合耐热锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤A的具体操作为：选用间位芳纶，在30～100℃环境下先加入所述氢氧化钠溶液处理10～120min，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为0.1～10％，用量为所述间位芳纶质量百分比的0.01-1％，然后加入粉末状对苯二甲酸，调节pH为4.0～5.0，最后降温至0～5℃加入浓度为1-20％的所述对苯二胺溶液，一边快速搅拌一边加入，直至不再产生新的黄色沉淀，完成后用所述氢氧化钠溶液调节pH为6.0～7.0；所述间位芳纶、所述对苯二甲酸、所述对苯二胺的质量比为10～30:1.6～2.0:1。

3.根据权利要求1所述改性复合耐热锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤B中，所述无机纳米粒子与所述间位芳纶质量比为1～10:1；所述无机纳米粒子呈球形或类球形，粒径为0.05-2.0μm，包括铝矾土、勃姆石、氢氧化镁、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、玻璃粉、硅酸盐中的一种或多种；所述偶联剂为KH-570，浓度为0.5wt％～3wt％。

4.根据权利要求1所述改性复合耐热锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤C中，所述改性芳纶浆液的浓度为1-15％，用量为所述溶剂重量的1wt％～10wt％；所述改性无机纳米浆液的浓度为10-50％，用量为所述溶剂重量的1wt％～20wt％。

5.根据权利要求4所述改性复合耐热锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、乙醇、异丙醇、碳酸二甲酯、吡啶、去离子水中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述改性复合耐热锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述有机-无机混合改性浆料还包括成膜助剂和抗静电剂；所述抗静电剂为非离子型高分子材料。

7.根据权利要求6所述改性复合耐热锂离子电池隔膜及其制备方法，其特征在于，所述成膜助剂包括乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丙醚中的一种或多种；所述成膜助剂的用量为所述溶剂重量的0.5～5wt％。

8.根据权利要求6所述改性复合耐热锂离子电池隔膜及其制备方法，其特征在于，所述抗静电剂包括聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧化乙烯、聚醚酰胺酰亚胺中的一种或多种；所述抗静电剂的用量为所述溶剂重量的0.3～3wt％。

9.根据权利要求1所述改性复合耐热锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤D中，将所述有机-无机混合改性浆料涂覆在所述基膜的单面或双面上；所述涂覆包括浸涂、辊涂或挤压涂布中的一种；所述基膜包括PE基锂离子电池隔膜或PP基锂离子电池隔膜中的一种，厚度5～16μm，孔隙率为35～50％。

10.一种根据权利要求1～9任一项所述改性复合耐热锂离子电池隔膜的制备方法制备的改性复合耐热锂离子电池隔膜。