[发明专利]一种耐热复合隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热复合隔膜及其制备方法。所述耐热复合隔膜的制备方法包括以下步骤：(1)将二酐单体和含氟二胺单体混合溶解在第一溶剂中，合成获得聚酰亚胺前驱体溶液；(2)将步骤(1)所得聚酰亚胺前驱体溶液进行静电喷雾，静电喷雾所得产物收集后进行热酰亚胺化处理，获得聚酰亚胺纳米微球；(3)将步骤(2)制备的聚酰亚胺纳米微球与季铵盐、非离子型表面活性剂、丁苯橡胶乳液、聚丙烯酰胺、甲基醚纤维素钠盐加入第二溶剂中，配置获得涂层乳液，将所述涂层乳液涂覆到聚烯烃隔膜层上，烘干，获得所述耐热复合隔膜。本发明耐热复合隔膜进一步提升了隔膜的热稳定性。因电解液中含氟，含氟隔膜可降低电解液阻抗，提高其比容量。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种耐热复合隔膜及其制备方法。

背景技术

隔膜作为电池四大核心主材之一，起着隔离正负极、同时可使电解液中的离子可以在正负极中自由穿行而电子不能穿过的作用。隔膜的品质直接影响电池的充放电循环寿命、阻燃性能等安全性能指标。因此，锂离子电池用隔膜技术的革新是锂离子电池发展的重要内容。随着以锂离子电池作为动力交通工具及储能电池的发展，对锂电池隔膜的性能提出更为苛刻的要求，传统隔膜的耐热性、吸液性等性能难以满足动力电池的应用需求。

授权公告号为CN106328867B的发明公开了一种耐热收缩的锂离子电池隔膜，该隔膜包括第一外层、第二外层和夹在二者之间的内层，所述第一外层、第二外层和内层具有不同的微孔结构。其所述隔膜每层的孔径不同，导致隔膜的硬度较低。

公开号为CN114335903A的发明公开了一种耐热隔膜，包括聚烯烃基隔膜、耐热层和复合涂层，耐热层位于所述聚烯烃基隔膜和所述复合涂层之间，耐热层包括陶瓷和粘结剂，复合涂层包括陶瓷和聚合物。本发明对所述耐热层中的陶瓷和所述复合涂层中的陶瓷可以相同也可以不同。该现有技术中，所述隔膜需要多层，即工艺较为复杂，成本较高。

公开号为CN110556495A的发明公开了一种锂离子电池隔膜及含有该隔膜的锂离子电池，锂离子电池隔膜包括耐热复合基材层，所述耐热复合基材层的一面设置有第一有机胶涂层，所述耐热复合基材层包括基膜和设置于所述基膜表面的陶瓷层，所述基膜具有若干孔隙，若干所述孔隙中附着有改性聚烯烃涂层，所述第一有机胶涂层从基膜的上边缘到下边缘依次包括第一完全涂覆区、格纹间歇涂覆区和第二完全涂覆区。该现有技术中，所述隔膜聚合物占比过大，存在隔膜堵孔的风险。

聚烯烃类隔膜仍存在一些问题：聚烯烃熔点低，所制隔膜的热尺寸稳定性差，给电池的高温使用安全性造成隐患。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种耐热复合隔膜及其制备方法。

一种耐热复合隔膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二酐单体和含氟二胺单体混合溶解在第一溶剂中，合成获得聚酰亚胺前驱体溶液；

(2)将步骤(1)所得聚酰亚胺前驱体溶液进行静电喷雾，静电喷雾所得产物收集后进行热酰亚胺化处理，获得聚酰亚胺纳米微球；

(3)将步骤(2)制备的聚酰亚胺纳米微球与季铵盐、非离子型表面活性剂、丁苯橡胶乳液、聚丙烯酰胺、甲基醚纤维素钠盐加入第二溶剂中，配置获得涂层乳液，将所述涂层乳液涂覆到聚烯烃隔膜层上，烘干，获得所述耐热复合隔膜。