一种复合增强隔膜及其制备方法和电池.pdf

(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CN113193304A(43)申请公布日2021.07.30(21)申请号202011045284.8H01M50/426(2021.01)(22)申请日2020.09.28H01M50/403(2021.01)H01M10/052(2010.01)(71)申请人蜂巢能源科技有限公司H01M10/0525(2010.01)地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人马忠龙秦士林赵晓宁郑晓醒马艳梅(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人王岩(51)Int.Cl.H01M50/44(2021.01)H01M50/414(2021.01)H01M50/423(2021.01)H01M50/417(2021.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种复合增强隔膜及其制备方法和电池(57)摘要本发明公开了一种复合增强隔膜及其制备方法和电池。所述复合增强隔膜包括：由聚合物纤维相互搭接形成的网络状结构、分散于所述网络状结构中的聚酰亚胺、耐高温聚合物球体和粘结剂，所述粘结剂包裹所述耐高温聚合物球体表面并连接所述耐高温聚合物球体、聚酰亚胺和聚合物纤维；所述粘结剂的熔点低于所述耐高温聚合物球体的熔点，所述粘结剂的熔点低于所述聚合物纤维的熔点。本发明的隔膜兼具良好的耐高温性能和机械强度，而且，采用该隔膜组装成电池时，可以增强隔膜与正负极片的贴合力，减少界面阻抗，同时可以固定隔膜位置，不发生移动错位，提高成品率。CN113193304ACN113193304A权利要求书1/2页1.一种复合增强隔膜，其特征在于，所述复合增强隔膜包括：由聚合物纤维相互搭接形成的网络状结构、分散于所述网络状结构中的聚酰亚胺PI、耐高温聚合物球体和粘结剂，所述粘结剂包裹所述耐高温聚合物球体表面并连接所述耐高温聚合物球体、PI和聚合物纤维；所述粘结剂的熔点低于所述耐高温聚合物球体的熔点，所述粘结剂的熔点低于所述聚合物纤维的熔点。2.根据权利要求1所述的复合增强隔膜，其特征在于，所述网络状结构通过可纤维化聚合物在剪切力作用下拉丝形成纤维，并在热压处理过程中相互搭接而成，所述可纤维化聚合物和耐高温聚合物球体的熔点均高于所述热压的温度，所述粘结剂的熔点低于所述热压的温度。3.根据权利要求1或2所述的复合增强隔膜，其特征在于，所述聚合物纤维包括聚四氟乙烯PTFE、聚偏氟乙烯PVDF、丁苯橡胶SBR和聚丙烯酸PAA中的至少一种，优选为PTFE；优选地，所述耐高温聚合物球体包括聚对苯二甲酸乙二酯PET、聚酰胺PA、聚丙烯腈PAN、聚间苯二甲酰间苯二胺PMIA、聚对苯二甲酰对苯二胺PPTA、聚乙烯醇或聚对苯撑苯并二唑PBO中的任意一种或至少两种的组合，优选为PAN；优选地，所述粘结剂包括丙烯酸酯类材料、聚氧化乙烯PEO、聚偏氟乙烯PVDF和聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物PVDF‑HFP中的任意一种或两种的组合。4.根据权利要求1‑3任一项所述的复合增强隔膜，其特征在于，以所述复合增强隔膜的总质量为100％计，聚合物纤维的质量占比为1％‑20％，优选为5％‑10％；优选地，以所述复合增强隔膜的总质量为100％计，PI和耐高温聚合物球体总量的质量占比为70％‑98％，优选为80％‑94％；优选地，以所述复合增强隔膜的总质量为100％计，PI的质量占比大于等于50％；优选地，以所述复合增强隔膜的总质量为100％计，粘结剂的质量占比为1％‑10％。5.如权利要求1‑4任一项所述的复合增强隔膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)按配方量将可纤维化的聚合物粉体、PI和具有粘结剂外壳的耐高温聚合物球体混合，在剪切力的作用下使可纤维化聚合物粉体拉丝形成纤维，得到混合料；(2)对步骤(1)所述混合料进行热压处理，至预设厚度，得到隔膜；其中，所述可纤维化聚合物和耐高温聚合物球体的熔点均高于所述热压的温度，所述粘结剂的熔点低于所述热压的温度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合料中，可纤维化聚合物的质量占比为1％‑20％，优选为5％‑10％；优选地，步骤(1)所述混合料中，PI和耐高温聚合物球体总量的质量占比为70％‑98％，优选为80％‑94％；优选地，步骤(1)所述混合料中，粘结剂外壳的质量占比为1％‑10％。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述在剪切力的作用下使可纤维化聚合物粉体拉丝形成纤维的方式包括：高速搅拌、螺杆挤出和气流粉碎中的至少一种，优选为高速搅拌，所述高速搅拌的速度≥1000rpm；优选地，所述高速搅拌的速度为8000rpm‑25000rpm，优选为10000rpm‑20000rpm；2CN113