[发明专利]一种聚合物复合膜及其制备方法、锂离子电池

说明书

为克服现有技术中聚合物复合膜的热稳定性较差的问题，本发明提供了一种聚合物复合膜，包括多孔隔膜以及位于隔膜表面的纤维层，所述纤维层材质含有聚醚酰亚胺。同时，本发明还公开了上述聚合物复合膜的制备方法以及采用该聚合物复合膜的锂离子电池。本发明提供的聚合物复合膜的热稳定性好。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种聚合物复合膜及其制备方法，以及采用该凝胶电解质的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池主要由正/负极材料、电解质、隔膜及电池外壳包装材料组成。隔膜是锂离子电池的重要组成部分，起着分隔正、负极，防止电池内部短路，允许电解质离子自由通过，完成电化学充放电过程的作用。其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环性能以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用，被业界称为电池的“第三电极”。

传统隔膜的制备方法主要有熔融拉伸法和热致相分离法两大类，其中，1、熔融拉伸法的制备原理是聚烯烃等聚合物熔体在高应力场下结晶，形成具有垂直于挤出方向而又平行排列的片晶结构，然后经过热处理得到所谓硬弹性材料。具有硬弹性的聚合物膜拉伸后片晶之间分离，并出现大量微纤，由此而形成大量的微孔结构，再经过热定型即制得微孔膜。2、热致相分离法是近年来发展起来的一种制备微孔膜的方法，它是利用聚烯烃等高聚物与某些高沸点的小分子化合物在较高温度(一般高于聚合物的熔化温度T_m)时，形成均相溶液，降低温度又发生固-液或液-液相分离，这样在富聚合物相中含有添加物相，而富添加物相中又含有聚合物相，拉伸后除去低分子物则可制成互相贯通的微孔膜材料。

但上述方法制备的隔膜的热稳定性较差。

现有技术中提供了一种制备复合膜的方法，包括在超高分子量的聚乙烯(PE)微孔膜上进行纺丝，纤维层为聚偏氟乙烯或聚丙烯腈(PAN)，经热辊压使纤维层与聚乙烯层牢固结合，形成复合膜。用于锂离子电池隔膜时，效果较好。其所用溶剂有丙酮、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)等。

然而，上述方法制备得到的聚合物复合膜的热稳定性并无明显提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中聚合物复合膜的热稳定性较差的问题，提供一种聚合物复合膜。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种聚合物复合膜，包括多孔隔膜以及位于隔膜表面的纤维层，所述纤维层材质含有聚醚酰亚胺。

同时，本发明还提供了上述聚合物复合膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、提供隔膜；

S2、提供纺丝溶液，所述纺丝溶液中包括溶剂及溶解于所述溶剂中的纺丝聚合物，所述纺丝聚合物中含有聚醚酰亚胺；

S3、采用所述纺丝溶液在隔膜上进行制备纤维层，干燥后得到隔膜上具有纤维层的聚合物复合膜。

另外，本发明还提供了一种锂离子电池，包括正极、负极和如前所述的聚合物复合膜，所述聚合物复合膜位于所述正极和负极之间。

本发明提供的聚合物复合膜具有优异的热稳定性，并且用于锂离子电池中时，与电解液接触不会溶胀吸液，可维持良好的高分子形态，大大提高了聚合物复合膜的使用稳定性，利于保证锂离子电池的性能。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的聚合物复合膜包括多孔隔膜以及位于隔膜表面的纤维层，所述纤维层材质含有聚醚酰亚胺。