[发明专利]一种多孔纤维复合隔膜及其制备方法

说明书

一种多孔纤维复合隔膜，其包括：一结构纤维，是由一结构树脂纺丝所形成；及一功能纤维，是由一功能树脂纺丝所形成，与所述功能纤维相互交联缠绕，其中，所述功能纤维具有羰基或氰基官能团，所述结构树脂包含聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚酯中的任意一种或多种。

技术领域

本发明属于锂电池隔膜领域，具体涉及一种多孔纤维复合隔膜。

背景技术

锂电池隔膜作为四大关键材料之一，不仅需要有效阻隔电池正负极的直接接触，还需具备良好的离子导电能力，允许充放电时锂离子快速通过。隔膜性能的优劣决定了锂电池的界面结构和内阻，进而影响着电池的容量和循环寿命、充放电电流密度等关键特性，因此隔膜性能的提高对于提高锂离子电池的综合性能起着重要作用。随着市场对锂电池能量密度以及倍率性能提升不断提出新要求，对兼具良好离子导电率和高吸液保液性的隔膜的需求也应用而生。目前研究表明提高隔膜的孔隙率能有效提升隔膜的离子电导率和吸液保液性能，但如何进一步提高多孔隔膜的离子电导率则成为了备受技术人员关注的新领域。

发明内容

本发明之一目的在于提供一种多孔纤维复合隔膜，其包括：一结构纤维，是由一结构树脂纺丝所形成；及一功能纤维，是由一功能树脂纺丝所形成，与所述功能纤维相互交联缠绕，其中，所述功能纤维具有羰基或氰基官能团，所述结构树脂包含聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚酯中的任意一种或多种。

如上所述之多孔纤维复合隔膜，所述功能树脂包含聚丙烯腈、聚芳醚砜酮、聚环氧丙烷、聚乳酸、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺中的任意一种或多种。

本发明之另一目的在于提供一种多孔纤维复合隔膜的制备方法，所述方法包括：第一溶液配制步骤：均匀混合所述结构树脂、一第一溶剂及一第二溶剂以配制成一第一溶液；第二溶液配制步骤：均匀混合所述功能树脂、一第三溶剂及所述第二溶剂以配制成一第二溶液；纺丝步骤：以一第一注射器装载所述第一溶液，以第二注射器装在所述第二溶液，于一静电场中分别以第一馈送速率喷射所述第一溶液以形成所述结构纤维及以第二馈送速率喷射所述第二溶液以形成所述功能纤维；成膜步骤：所述结构纤维与所述功能纤维于一基材上互相交联缠绕以形成所述多孔纤维复合隔膜。

作为实例，所述第一馈送速率与所述第二馈送速率之速度比为1：1至1：5。

作为实例，所述第一馈送速率介于0.1ml/h至10.0ml/h之间；所述第二馈送速率介于0.1ml/h至10.0ml/h之间。

作为实例，所述静电场由5.0kV至20.0kV之间的电压所形成。

作为实例，所述第一注射器或所述第二注射器与所述基材之间间隔特定一馈送距离，所述馈送距离介于100mm至200mm之间。

作为实例，所述第一溶剂包括二甲基亚砜、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N- 二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、六氟丙醇中的一种或多种；所述第二溶剂包括乙醇、丙醇、二氯甲烷碳酸二甲酯中的一种或多种；优选地，所述结构树脂：所述第一溶剂：所述第二溶剂为(0.5g至2.0g):(5.0ml至9.0ml):(1.0ml至5.0ml)。

作为实例，所述第三溶剂包括二甲基亚砜、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N- 二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、六氟丙醇中的一种或多种；所述第四溶剂包括乙醇、丙醇、二氯甲烷碳酸二甲酯中的一种或多种；优选地，所述功能树脂：所述第一溶剂：所述第二溶剂为(0.5g至2.0g):(5.0ml至9.0ml):(1.0ml至5.0ml)。

作为实例，所述结构树脂是聚甲基丙烯酸甲酯，所述功能树脂是聚丙烯腈。

作为实例，所述第一溶剂是二甲基亚砜，所述第二溶剂是二氯甲烷，所述第三溶剂是四氢呋喃，所述第四溶剂是二氯甲烷。