[发明专利]聚酰亚胺改性复合电池隔膜的制备方法及其产品

说明书

本发明涉及一种聚酰亚胺改性复合电池隔膜的制备方法及其产品,将成孔剂分散于溶剂中，再先后加入二胺和二酐，得到含有成孔剂的聚酰胺酸溶液A；以聚酰胺酸总质量为基准，成孔剂的含量为40%~55%，二酐和二胺摩尔比为0.96:1~1.02:1，以溶剂和聚酰胺酸的总质量为基准，聚酰胺酸的质量固含量为10%~40%；将无纺布浸渍在A溶液中，得到含有无纺布的聚酰胺酸复合膜B；将复合膜B浸入凝固液中进行化学亚胺化，得到聚酰亚胺复合膜C；将聚酰亚胺复合膜C置于烘箱中加热使成孔剂气化分解成孔，得到聚酰亚胺改性复合电池隔膜,本发明不含粘结剂，避免了使用粘合剂制备的复合膜存在层叠膜间容易脱落的问题,不需用多余的溶剂除去成孔剂，节约成本，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及一种锂电池隔膜，具体涉及一种方法简单，层叠膜之间不易脱落的聚酰亚胺改性复合电池隔膜的制备方法及其产品。

背景技术

隔膜是锂离子电池的重要组成部分，其作用主要是隔离正、负极，使电解液中的离子在正负极之间穿过而限制电子自由穿过。除此之外，隔膜对电池的安全性还有重要影响。电池在使用不当的情况下，电池内部或外部过热时，传统的聚烯烃隔膜在电池温度超过160℃时会熔断，导致正负极接触而短路，从而导致电池着火或爆炸，严重危及着使用者的生命安全。

聚酰亚胺是一种综合性能良好的绝缘材料，具有优异的热稳定性和机械性能，其长期使用温度可高达300℃以上，是理想的电池隔膜材料。专利CN101656306中公开了一种聚酰亚胺改性的聚烯烃复合隔膜的制备方法，该方法是将聚酰亚胺多孔膜与聚烯烃多孔膜通过粘合剂粘合，且粘合剂中含有成孔物质，粘合剂中的成孔物质通过浸泡的方式除去，由于成孔物质是在粘合之后除去，这样导致粘合剂中的成孔物质不能完全除去，导致复合膜两侧不能很好的连通，从而降低了膜的整体通透性。专利CN101209609中公开了一种不使用粘合剂制备聚酰亚胺改性复合隔膜的制备方法，该方法首先以能够分解的高分子作为成孔剂制备了多孔的聚酰亚胺隔膜，然后高温除去成孔物质，然后在将含有成孔剂的聚烯烃溶液涂覆在上述聚酰亚胺多孔膜上，然后除去聚烯烃中的成孔剂，制得聚酰亚胺改性的聚烯烃多孔隔膜。该制备方法因简单将聚烯烃涂覆与聚酰亚胺膜上，存在聚酰亚胺层成孔剂除去不完全，且层叠膜之间容易脱落的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种以高温完全气化分解的无机盐作为成孔剂，以大孔径的无纺布作为基材膜，然后通过超声浸渍的方法，将聚酰亚胺溶液涂覆于无纺布基材膜上，使得聚酰亚胺分布于无纺布的表面，并贯穿于无纺布的聚酰亚胺改性复合电池隔膜的制备方法及其产品。

本发明的目的是这样实现的:

一种聚酰亚胺改性复合电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）、将成孔剂分散于溶剂中，再先后加入二胺和二酐，得到含有成孔剂的聚酰胺酸溶液A；以聚酰胺酸的总质量为基准，所述成孔剂的含量为40%~55%，所述二酐和二胺的摩尔比为0.96:1~1.02:1，以聚酰胺酸和溶剂的总质量为基准，所述聚酰胺酸的质量固含量为10%~40%，所述溶剂的含量为60%~90%；

步骤2）、将无纺布浸渍在步骤1）制备的A溶液中，得到含有无纺布的聚酰胺酸复合膜B；

步骤3）、将步骤2）制备的复合膜B浸入凝固液中进行化学亚胺化，得到聚酰亚胺复合膜C；

步骤4）、将步骤3）制备的聚酰亚胺复合膜C置于烘箱中加热使成孔剂气化分解成孔，得到聚酰亚胺改性的复合电池隔膜。

所述成孔剂为高温下反应产物全部为气体的物质，所述成孔剂选自草酸铵、氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、亚硝酸胺、硝酸铈铵中的一种或几种的组合, 在其它几种组合时各成分之间是任意比；所述成孔剂的平均粒径为0.03~0.15微米。