[发明专利]一种复合型锂离子电池隔膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种复合型锂离子电池隔膜，包含无纺布基材层、静电纺丝层和聚合物多孔涂层；结构组合方式如下聚合物多孔涂层/静电纺丝层/无纺布基材层/静电纺丝层/聚合物多孔涂层、无纺布基材层/静电纺丝层/聚合物多孔涂层或聚合物多孔涂层/无纺布基材层/静电纺丝层/聚合物多孔涂层。本发明公开的复合型锂离子电池隔膜，用无纺布做基材，保证了隔膜的高孔隙率和耐热性；在无纺布基材上下表面设置静电纺丝层，降低了无纺布孔径大小，使得孔径均匀，解决无纺布隔膜由于局部大孔导致短路的问题；同时聚合物多孔涂层的设置，提高了隔膜吸收和保持电解液的能力，而且可以粘结电池正负极，增强电池机械性能，保证了电池的安全性。所制备的复合型锂离子电池隔膜，能够满足高容量、大功率动力电池的大电流充放及苛刻环境下运行的安全性要求。

主权项

一种复合型锂离子电池隔膜，其特征在于：包含无纺布基材层、静电纺丝层和聚合物多孔涂层；结构组合方式如下：聚合物多孔涂层/ 静电纺丝层/无纺布基材层/静电纺丝层/聚合物多孔涂层或聚合物多孔涂层/无纺布基材层/静电纺丝层/聚合物多孔涂层；制备方法包括以下步骤：第1步，静电纺丝溶液制备：将静电纺丝层所用聚合物溶解在溶剂中，其中聚合物在溶液中的质量百分比浓度为5‑30wt%，测定所述溶液的粘度在100‑3000mPa.S之间；第2步，静电纺丝：将配制好的静电纺丝溶液通过纳米纤维纺丝机在无纺布基材上进行单面或双面连续静电纺丝，得到无纺布/纳米纤维复合膜，所述静电纺丝的条件为: 温度10‑40℃、正电压20‑50kV、负电压负5‑负30kV、纺丝速度为每分钟每米宽幅1‑10g、纳米纤维膜的单面厚度为：1‑10μm；将纺丝完成后得到的复合膜进行后处理:先通过80‑200℃辊热压成型，再在120℃烘箱中干燥1‑5分钟，从而得到静电纺丝改性的无纺布；第3步，相转移法制备聚合物多孔涂层：将聚合物与溶剂、非溶剂、无机粒子比例混合，无机粒子与聚合物的质量比范围：1:100‑10:100，配置聚合物浓度为4‑12wt%的溶液，再涂布在改性无纺布基材的两侧上，单面涂层厚度控制在1‑6μm，经烘干制备得到所述的一种复合型锂离子电池隔膜；所述第3步，溶剂为N， N‑二甲基甲酰胺DMF、N， N‑二甲基乙酰胺DMAc、丙酮、N‑甲基吡咯烷酮NMP、四氢呋喃THF和六氟异丙醇中的一种以上；所述第3步，非溶剂为水、乙醇、甘油中的一种以上。