[发明专利]聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜及其制备方法和应用、复合隔膜及电池

权利要求书

1.一种聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜，其特征在于，通过以下步骤制备：将聚对苯撑苯并二噁唑纤维进行酸溶，搅拌均匀得到纤维浆料；倒入模具铺展并浸泡在交换溶剂中，脱酸后得到胶状块体；对胶状块体进行快速脱溶剂干燥，最终得到聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜。

2.如权利要求1所述的聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜，其特征在于，所述纤维浆料中聚对苯撑苯并二噁唑纤维的质量百分比为0.1-10％。

3.如权利要求1所述的聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜，其特征在于，所述酸溶的溶剂为多聚磷酸、烷基磺酸、含氟羧酸和硫酸的一种或者多种；

优选的，所述交换溶剂为去离子水和醇类有机溶剂中的一种或者多种。

4.如权利要求1所述的聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜，其特征在于，所述快速脱溶剂方法包括挤压、辊压和真空抽滤的一种或几种，优选的，所述干燥在0-40℃下自然干燥。

5.一种防微短路耐热的复合隔膜，其特征在于，包括所述聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜以及附着在所述聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜单面或者双面的复合涂层，所述复合涂层为有机和/或无机涂层。

6.如权利要求5所述的复合隔膜，其特征在于，所述复合隔膜的膜总体厚度为8-40μm；所述聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜由纳米纤维三维组装而成，厚度为3-20μm且可调，孔径为50-400nm且分布均匀，孔隙率为30-85％；复合涂层单层厚度为3-10μm，孔径为100-400nm且分布均匀，孔隙率为35-85％。

7.如权利要求5所述的复合隔膜，其特征在于，所述复合涂层包括无机颗粒、相变材料和粘结剂中的一种或者多种；

优选的，所述无机颗粒包括纳米级氮化硼、氮化碳、氮化硅、氮化铝、氮化钛、碳化硼、碳化硅、碳化锆、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆、蛭石、蒙脱石、勃姆石、水滑石、钛酸钡、硫酸钡、碳酸钙中的一种或几种以上任意比例的混合物，平均粒径为50-800nm；

优选的，所述相变材料包括石蜡、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚环氧乙烷、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯-橡胶共聚物中的一种或者多种；

优选的，所述粘结剂包括羧甲基纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、聚环氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或者多种。

8.如权利要求5所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将无机颗粒和相变材料中的一种或者多种、粘结剂分散至溶剂中，均匀地涂布在聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜的单面或者双面，经过烘干得到复合隔膜；

优选的，所述的溶剂包括去离子水、丙酮、丁酮、异丙醇、环己酮、丁醇、乙酸乙酯、环己烷、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲基乙基酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或者多种；

优选的，所述涂布方式包括浸渍提拉法、喷涂、刮涂、辊涂、狭缝涂布中的一种。

9.如权利要求1所述的聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜或如权利要求5所述的复合隔膜作为电池隔膜在电池中的应用。

10.一种高安全电池，其特征在于，其中的隔膜为如权利要求1所述的聚对苯撑苯并二噁唑多孔膜或如权利要求5所述的复合隔膜，优选的，所述高安全电池为金属二次电池，所述金属二次电池为直接使用金属锂、钠、钾、镁、铝和锌中的一种或者多种作为负极的二次电池。