[发明专利]一种聚酰亚胺多孔膜及包括该多孔膜的锂离子电池

权利要求书

1.一种聚酰亚胺多孔膜，其特征在于，该聚酰亚胺多孔膜由下述方法制得，该方法包括将含有聚酰胺酸、成孔物质和溶剂的混合物形成聚酰胺酸膜，将该聚酰胺酸膜在高于成孔物质的分解温度下进行酰亚胺化，所述溶剂为溶解聚酰胺酸但微溶或不溶解成孔物质的溶剂；所述成孔物质选自苯甲酸多元醇酯、苯二甲酸二烷基酯、多元酸烷基酯、烷基磺酸苯酯、氯化石蜡和环氧大豆油中的一种或几种；所述成孔物质与所述聚酰胺酸的重量比为0.01-0.3∶1，所述聚酰胺酸与所述溶剂的重量比为1∶4.5-10。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，该聚酰亚胺多孔膜的孔径分布为，孔直径为70-400纳米的孔的孔体积占总孔体积的75％以上；孔直径小于70纳米和孔直径大于400纳米的孔的孔体积占总孔体积的25％以下，所述孔直径采用压汞法测得。

3.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，所述聚酰亚胺多孔膜的厚度为8-30微米。

4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，所述苯甲酸多元醇酯为苯甲酸一缩乙二醇酯和/或苯甲酸一缩丙二醇酯；所述苯二甲酸二烷基酯选自邻苯二甲酸二异辛酯、对苯二甲酸二戊酯和间苯二甲酸二己酸酯中的一种或几种；所述多元酸烷基酯选自壬二酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯和癸二酸二丁酯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，所述聚酰胺酸选自聚均苯四甲酰胺酸、聚联苯四甲酰胺酸和聚二苯酮四甲酰胺酸中的一种或几种；所述溶剂选自N-2-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、间甲苯酚、二甲基亚砜和甲醇中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，所述聚酰胺酸的制备方法包括将四酸二酐和有机二胺与溶剂混合，混合的条件包括温度为20-70℃，时间为3-15小时；所述四酸二酐与有机二胺的摩尔比为0.8-1.2，四酸二酐和有机二胺的总量与成孔物质的重量比为1∶0.01-0.3，四酸二酐和有机二胺的总量与所述溶剂的重量比为1∶4.5-10。

7.根据权利要求1或6所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，所述聚酰胺酸的特性粘度为100-200毫升/克。

8.根据权利要求7所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，所述聚酰胺酸的特性粘度为140-190毫升/克。

9.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，在将含有聚酰胺酸、成孔物质和溶剂的混合物形成聚酰胺酸膜前，先将含有聚酰胺酸、成孔物质和溶剂的混合物在15-40℃下真空脱气1-12小时，真空度为0.001-0.1兆帕。

10.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，形成所述聚酰胺酸膜的方法包括将含有聚酰胺酸、成孔物质和溶剂的混合物涂覆到支撑体上，干燥除去溶剂；其中，将聚酰胺酸溶液涂覆到支撑体上的条件包括温度为10-40℃，相对湿度为20-80％。

11.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，所述酰亚胺化的方法包括在高于成孔物质的分解温度下保持0.5-10小时。

12.根据权利要求1或11所述的聚酰亚胺多孔膜，其中，所述酰亚胺化的方法包括先在70-300℃下保持0.5-5小时，然后在300-450℃下保持0.5-4小时。

13.一种锂离子二次电池，该电池包括电极组和非水电解液，所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内，所述电极组包括正极、负极和隔膜，其特征在于，所述隔膜为权利要求1-12中任意一项所述的聚酰亚胺多孔膜。