一种锂离子电池隔膜及其制备方法.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CN112072048A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号202010768004.X(22)申请日2020.08.03(71)申请人泰州衡川新能源材料科技有限公司地址225500江苏省泰州市姜堰区罗塘街道兴姜路西侧(72)发明人邓斌姜蔚阳黄乐飞张安朱丽娟(74)专利代理机构北京华际知识产权代理有限公司11676代理人陶小丽(51)Int.Cl.H01M2/14(2006.01)H01M2/16(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种锂离子电池隔膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种锂离子电池隔膜及其制备方法，包括以下组分：聚酰亚胺前驱体、致孔剂和溶剂，所述聚酰亚胺前驱体包括二胺和二酐，所述二胺与二酐的摩尔比为1:1，所述二胺与溶剂的质量比为(1:9)～(2:3)，致孔剂和二酐的摩尔比为(1:1)～(3:1)。本发明通过致孔剂为聚酰亚胺引入纳米微孔打下基础，在后续处理中除去致孔剂，获得具有纳米级微孔结构的电池隔膜，不仅保留了聚酰亚胺优良的热稳定性、化学稳定性和力学性能，还能够通过控制工艺参数、致孔剂的粒径和数量来控制微孔的结构和尺寸，改变隔膜的孔隙率和透气率，且在热收缩率、化学稳定性和力学性能方面，较常规产品更优，适合广泛推广与使用。CN112072048ACN112072048A权利要求书1/2页1.一种锂离子电池隔膜，其特征在于，包括以下组分：聚酰亚胺前驱体、致孔剂和溶剂，所述聚酰亚胺前驱体包括二胺和二酐，所述二胺与二酐的摩尔比为1:1。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜，其特征在于：所述二酐为均苯四甲酸二酐、联苯四甲酸酐、二苯甲酮四酸二酐、二苯醚四酸二酐、环丁烷四甲酸二酐中的一种,所述二胺为二氨基二苯醚、对苯二胺、二氨基二苯甲烷、间苯二胺、邻甲苯二胺中的一种。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜，其特征在于：所述二胺与溶剂的质量比为(1:9)～(2:3)，致孔剂和二酐的摩尔比为(1:1)～(3:1)。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜，其特征在于：所述致孔剂为聚环氧乙烷、聚己内酯、聚乳酸、聚氧乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚环氧丙烷、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜，其特征在于：所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、丙酮中的一种。6.一种锂离子电池隔膜及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备聚酰亚胺前驱体；2)反应；3)干燥；4)拉伸；5)热亚胺化；6)热定型。7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：1)制备聚酰亚胺前驱体：取二胺溶于溶剂，加入二酐，反应得到聚酰亚胺前驱体，制得聚酰亚胺前驱体溶液；2)反应：取上一步骤中得到的聚酰亚胺前驱体溶液，加入致孔剂进行反应，制得溶液B；3)干燥：取溶液B置于流延机中进行干燥，而后剥离，制得凝胶状膜C；4)拉伸：取凝胶状膜C分别进行纵向拉伸和横向拉伸，制得薄膜D；5)热亚胺化：取薄膜D加热进行反应，制得薄膜E；6)热定型：取薄膜E进行热定型处理，然后进行裁边收卷，制得成品隔膜。8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：1)制备聚酰亚胺前驱体：在氮气保护下，取二胺加入溶剂中进行溶解，设置溶解温度为20～50℃，溶解时间为10～30min，待溶剂中的二胺完全溶解，制得溶液A；取与二胺等摩尔比的二酐加入溶液A中进行反应，设置反应温度为0～30℃，反应时间为2～10h，反应得到聚酰亚胺前驱体，制得聚酰亚胺前驱体溶液；2)反应：取上一步骤中得到的聚酰亚胺前驱体溶液，加入致孔剂进行反应，设置反应温度为20～50℃，反应时间为20～50min，制得溶液B；3)干燥：2CN112072048A权利要求书2/2页取溶液B置于流延机中，通过流延嘴流延到循环无端带上进行干燥，设置干燥温度为100～200℃，干燥时间为5～20min，而后从流延机上剥离，制得凝胶状膜C；4)拉伸：取凝胶状膜C置于纵向拉伸机中进行纵向拉伸，纵向拉伸比为5～7倍，而后置于横向拉伸机中进行横向拉伸，横向拉伸比为4～6倍，制得薄膜D；5)热亚胺化：取薄膜D置于加热箱中于200～300℃温度下，反应10～30min，制得薄膜E；6)热定型：取薄膜E进行热定型处理，其中拉伸比为1～1.5倍，然后进行裁边收卷，制得成品隔膜。9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中的纵向拉伸温度为270～350℃，横向拉伸温度为270～350℃。10.根据权利要求8所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：所