[发明专利]聚酰亚胺复合纤维膜及其制备方法和锂离子电池

说明书

本申请涉及一种聚酰亚胺复合纤维膜及其制备方法和锂离子电池，属于电池技术领域。一种聚酰亚胺复合纤维膜，包括聚酰亚胺纤维基膜和嵌入在聚酰亚胺纤维基膜内部孔隙中的低熔点聚合物，低熔点聚合物具有微孔结构。上述聚酰亚胺复合纤维膜的低熔点聚合物具有微孔结构，而使聚酰亚胺复合纤维膜具有热关闭的功能；当聚酰亚胺复合纤维膜的温度升高到低熔点聚合物的熔融温度时，低熔点聚合物会自动熔融填满纤维膜的微孔结构，使多孔膜转变成致密膜来增加聚酰亚胺复合纤维膜的透气值，进而增加聚酰亚胺复合纤维膜的内阻，以减小电池的充放电电流，从而避免电池在高温环境下继续充放电而引起的安全问题。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种聚酰亚胺复合纤维膜及其制备方法和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有自放电率低、循环寿命长及安全性好等优点，是目前应用最普遍的储能技术之一，被广泛应用于手机、笔记本电脑和数码相机等领域。尤其是近年来，人们开始采用高能量密度的锂离子电池作为汽车的动力来源以缓解能源短缺和环境污染问题。一般来说，锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜四大部分组成。其中隔膜是一种内部具有许多微孔的绝缘薄膜材料，在电池中通过物理隔绝来避免两极接触而导致短路，同时为锂离子在两极往返运动提供传输通道。然而目前市面上传统的聚烯烃隔膜在高温环境下容易引发电池的安全问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高电池安全性的聚酰亚胺复合纤维膜。

此外，还提供了一种聚酰亚胺复合纤维膜的制备方法和锂离子电池。

一种聚酰亚胺复合纤维膜，包括聚酰亚胺纤维基膜和嵌入在所述聚酰亚胺纤维基膜内部孔隙中的低熔点聚合物，所述低熔点聚合物具有微孔结构。

上述聚酰亚胺复合纤维膜包括聚酰亚胺纤维基膜和嵌入在聚酰亚胺纤维基膜内部孔隙中的低熔点聚合物，低熔点聚合物具有微孔结构，而使聚酰亚胺复合纤维膜具有热关闭的功能；当聚酰亚胺复合纤维膜的温度升高到低熔点聚合物的熔融温度时，低熔点聚合物会自动熔融填满纤维膜的微孔结构，使多孔膜转变成致密膜来增加聚酰亚胺复合纤维膜的透气值，进而增加聚酰亚胺复合纤维膜的内阻，以减小电池的充放电电流，从而避免电池在高温环境下继续充放电而引起的安全问题。

在其中一个实施例中，所述低熔点聚合物的熔点为100℃～160℃。

在其中一个实施例中，所述低熔点聚合物选自聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚环氧乙烷、聚丁二酸乙二醇酯中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述聚酰亚胺纤维基膜的厚度为5μm～20μm。

在其中一个实施例中，所述聚酰亚胺纤维基膜的纤维直径为0.1μm～1μm。

在其中一个实施例中，所述聚酰亚胺纤维基膜的孔径为0.1μm～10μm。

一种聚酰亚胺复合纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

将低熔点聚合物溶解在有机溶剂中，得到低熔点聚合物填充溶液；

将所述低熔点聚合物填充溶液吸附到聚酰亚胺纤维基膜的内部孔隙中，然后放入凝固浴中进行非溶剂诱导相分离反应，得到聚酰亚胺复合纤维膜。

在其中一个实施例中，所述低熔点聚合物填充溶液的质量百分浓度为3％～15％。

在其中一个实施例中，所述凝固浴的温度为10℃～30℃。

一种锂离子电池，包括上述的聚酰亚胺复合纤维膜或者上述的聚酰亚胺复合纤维膜的制备方法制得的聚酰亚胺复合纤维膜。

具体实施方式

本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。