[发明专利]一种用同轴静电纺丝制备锂电池隔膜的方法

摘要

本发明提供了一种用同轴静电纺丝制备锂电池隔膜的方法，属于锂电池隔膜技术领域。该锂电池隔膜是一种同轴静电纺丝技术制备的核/壳结构的复合纤维膜，复合纤维膜的核壳两层呈同心轴状，核层由高熔点的聚芳醚砜酮纳米纤维构成，壳层由低熔点的聚偏氟乙烯纳米纤维构成，特别是该同轴复合膜在一定温度和压力下进行热压处理，壳层纤维产生微熔融或熔化而使纤维之间的粘结力增强，复合膜各个方向的拉伸强度均得到很大提高。该锂电池隔膜孔隙率达到75％以上，电解液吸液率高达550％以上，可耐180℃高温，因而该方法制备的隔膜兼具良好的电化学性能和热、力学性能，在航空、航天和电动汽车等领域具有很高的应用价值。

主权项

1.一种用同轴静电纺丝制备锂电池隔膜的方法，其特征在于，步骤如下：第一步：将聚芳醚砜酮树脂和聚偏氟乙烯树脂分别溶解于有机溶剂中，形成均一稳定的纺丝溶液A和纺丝溶液B，其中，聚芳醚砜酮树脂溶液的浓度为10‑25wt％，聚偏氟乙烯树脂溶液的浓度为8％‑20wt％；第二步：两注射器分别取纺丝溶液A和纺丝溶液B，并固定在静电纺丝机的支架上，注射器与同轴静电纺装置相连，装有聚芳醚砜酮树脂溶液的注射器与同轴静电纺装置主通道相连；在接收辊上粘贴一层铝箔作为纤维接收装置，设置同轴静电纺装置主通道端部与接收辊之间的距离为10‑25cm，同轴静电纺装置主通道端部通过导线与高压电源正极相连，接收辊与高压电源负极相连；第三步：设置静电纺丝机温度和湿度为预定值，调整电压为8‑25kV，聚芳醚砜酮树脂溶液注射速度为0.02mm/min‑0.2mm/min，聚偏氟乙烯树脂溶液注射速度为0.04‑0.2mm/min，始终保持聚偏氟乙烯树脂溶液注射速度大于聚芳醚砜酮树脂溶液注射速度，开始纺丝；将静电纺丝聚芳醚砜酮核‑聚偏氟乙烯壳复合纳米纤维膜置于真空条件下，干燥至溶剂充分挥发，得到干燥后的静电纺丝聚芳醚砜酮核‑聚偏氟乙烯壳复合纳米纤维膜；第四步：将干燥后的静电纺丝聚芳醚砜酮核‑聚偏氟乙烯壳复合纳米纤维膜从铝箔纸上取下，裁剪成所需形状，放置在热压机的不锈钢模具上，设置热压温度150‑250℃，保温0.5‑2h，热压压力1‑5MPa，进行热压，热压过程在真空条件下进行；将热压得到的同轴纤维复合膜置于真空条件下干燥，即得到锂电池隔膜，所述的锂电池隔膜孔隙率为70％‑90％，电解液吸液率高达550％以上，可耐180℃高温，厚度为30‑80μm。