[发明专利]高吸液率微纳结构聚合物电解质膜及其制备方法

权利要求书

1、一种微纳结构聚合物电解质膜，其特征在于由聚合物包覆于支撑骨架表面形成。聚合 物与支撑骨架复合成一个整体，拥有海绵状微纳结构。

2、如权利要求1所述的微纳结构聚合物电解质膜，其特征在于所说的聚合物材料为聚乙 烯、聚丙烯、环氧乙烷、环氧丙烷、聚氧丙烯、聚氧乙烯、聚氯乙烯、MEEP(聚磷腈)、 PEG(聚乙二醇)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚己二醇二甲醚、聚偏氟乙烯、偏氟 乙烯-六氟丙烯共聚物、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚丙烯酸中的一种或以上。

3、如权利要求1所述的微纳结构聚合物电解质膜，其特征在于所说的支撑骨架为烯烃单 层膜(聚丙烯或聚乙烯)、聚烯烃多层膜(聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯)、聚丙烯无纺布、 对苯二甲酸乙二酯无纺布、陶瓷隔膜、石棉纸、氧化锆纤维纸、微孔橡胶隔板、尼龙、 玻璃纤维。

4、如权利要求1所述的微纳结构聚合物电解质膜，其特征制备步骤为：

(1)将质量比为1％-35％聚合物材料溶于质量比为30％-98％的有机溶剂中，一定温度 下搅拌均匀成混合物，使聚合物完全溶解，形成粘度在30psi-300psi之间的溶液。

(2)加入质量比为1％-35％增塑剂，继续搅拌溶液1分钟至20小时。

(3)通过浸渍法、涂布法、旋涂法、静电喷雾沉积、喷涂法、静电纺丝法、印刷法等 方法使聚合物包覆于支撑骨架表面。

(4)在一定条件下，包括常温或加热条件，使溶剂挥发，聚合物膜基本成型。

(5)在萃取溶剂中浸泡一段时间后，进行溶剂挥发或蒸发处理，包括在空气中进行风 热处理等方法，使聚合物电解质膜干燥的同时形成所需孔结构的微纳结构。

5、如权利要求4所述的微纳结构聚合物电解质膜的制备，其特征在于所说的有机溶剂为 丙酮、丁酮、1，甲基-2，吡喏烷酮、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四 氢呋喃、N，N-二甲基亚砜、苯、磷酸三乙酯、四甲基脲、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、 去离子水、甲醇、乙醇、丙三醇、丁醇之一或任意组合。热蒸发去除溶剂的温度控制 在10℃～180℃。

6、如权利要求4所述的微纳结构聚合物电解质膜的制备，其特征在于所说的增塑剂为邻 苯二甲酸二丁酯(DBP)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、己二酸二辛酯(DOA)、癸 二酸二辛酯(DOS)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、环氧油酸丁酯中的任意一种或两者及以 上的混合物。

7、如权利要求4所述的微纳结构聚合物电解质膜的制备，其特征在于所说的萃取溶剂为 甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丁醇、环己醇、三氯甲烷、丙三醇、甲苯、丁二醇、 乙醚其中的一种或任意几种。

8、如权利要求4所述的微纳结构聚合物电解质膜的制备，其特征在于所说的干燥方法为 室温挥发干燥和风热处理，风热处理的风速在0.001m/s至100m/s，温度在10℃至120 ℃之间。

9、如权利要求1所述的微纳结构聚合物电解质膜，用于制备聚合物锂离子电池其特征在 于步骤为：

(1)将微纳结构聚合物电解质膜与正负极片叠加卷绕制成电芯，用外包装膜包装。

(2)在热复合机上给电芯进行热复合，使聚合物电解质膜与正、负极片复合，形成过 渡界面。

(3)将所制备电芯抽气洗气，氩气环境中注入电解液，最后经过活化、化成、分容、 抽气封口等步骤制得聚合物锂离子电池。

10、如权利要求9所述的使用微纳结构聚合物电解质膜制备聚合物锂离子电池，其特征在 于所说的热复合压力为0.1kgf/cm²-15kgf/cm²的压力，热复合温度为40℃-180℃，热 复合时间为1分钟-120分钟。