文档介绍:(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110993868 A
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(21)申请号 201911416124 .7 (22)申请日 2[0001] 本发明属于锂电池技术领域,具体涉及一种锂电池隔膜及其制备方法。
背景技术
[0002] 锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大材料组成,其中隔膜正
是关乎锂电池安全性的关键组成部分。隔膜的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。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具 有能使电解质离子通过的功能。
[0003] 目前,锂电池隔膜基本都是聚烯炷隔膜,以及聚烯炷隔膜表面功能涂覆陶瓷的隔 膜,这些隔膜耐热温度低,热尺寸稳定性麹解液浸润性差。
发明内容
[0004] 为了克服上述现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种锂电池隔膜及其制
备方法,能够提高隔膜的孔隙率。
[0005] 为实现上述目的,本发明的技术方案为一种锂电池隔膜,所述锂电池隔膜由骨架 纤维层、纳米纤维层和聚合物网络层由下往上层叠而成;所述骨架纤维层由微米纤维和化 学短纤维交织而成,所述纳米纤维层由纳米纤维交织而成,所述聚合物网络层由聚合物交 织而成;所述纳米纤维部分伸至所述骨架纤维层内,所述聚合物部分伸至所述纳米纤维层 内。
[0006] 进一步地,所述纳米纤维的直径为5-100nm ;所述微米纤维的直径为0 .5-lpim ,长度
为10-1000微米;所述化学短纤维的直径为l-6|im ,长度为1-12 mm。
[0007] 进一步地,所述纳米纤维为纳米芳纶纤维、纳米纤维素纤维、纳米聚丙烯腊纤维、
原纤化天丝纤维中的至少一种;所述微米纤维为分丝帚化的化学短纤维、浆粕、微米纤维素 纤维中的至少一种;所述浆粕可以为木浆浆粕,棉浆浆粕,芳纶浆粕,聚乙烯浆粕等;所述化 学短纤维为PET纤维、PAN纤维、PBO纤维、PA纤维、PI纤维、芳纶短纤维中的至少一种。
[0008] 进一步地,所述聚合物为芳纶、聚丙烯腊、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的至
少一种。
[0009] 进一步地,所述锂电池隔膜的厚度为10-70呻,孔隙率为45-75% ,透气度<50s/
100cc,机械强度为 10-100Mpa。
[0010] 本发明还提供上述锂电池隔膜的制备方法,包括如下步骤:
1) 将微米纤维、化学短纤维加水、分散剂疏解分散均匀,得到骨架纤维浆料,成型形成 骨架纤维层;
2) 将纳米纤维加水、分散剂疏解分散均匀,得到纳米纤维浆料;然后将纳米纤维浆料沉 积在骨架纤维层上,形成纳米纤维层,经抽滤挤压后得到湿膜;
3) 将聚合物和有机溶剂混合搅拌均匀,得到油相聚合物溶液;将油相聚合物溶液喷淋 至湿膜的纳米纤维层表面,有机溶剂快速离去和水互溶,聚合物析出成网,在湿膜表面形成 聚合物网络层,然后送入烘箱中烘烤,使有机溶剂和水挥发,得到锂电池隔膜。
[0011] 进一步地,步骤2)中,抽滤挤压至膜水分含量为35-80% ,再转移至干毯上得到湿
膜。
[0012] 进一步地,所述微米纤维与