[发明专利]一种锂离子二次电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子二次电池隔膜，包括静电纺丝纳米纤维膜，其特征在于：所述隔膜还包括掺杂超薄致密膜，所述静电纺丝纳米纤维膜为上层，所述掺杂超薄致密膜为下层，所述上层覆盖在所述下层上，所述上层的厚度为10～40um，所述下层的厚度为3～15um。

2.如权利要求1所述的锂离子二次电池隔膜，其特征在于：所述静电纺丝纳米纤维膜是通过静电纺丝工艺纺出的具有高孔隙率、高吸液率的高分子材料的纳米纤维膜，所述的纳米纤维膜的纤维直径为3nm-200nm。

3.如权利要求1或2所述的锂离子二次电池隔膜，其特征在于：所述静电纺丝纳米纤维膜的高分子材料为聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚芳醚树酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或是几种混合。

4.如权利要求1所述的锂离子二次电池隔膜，其特征在于：所述掺杂超薄致密膜为掺杂有锂离子选择通过性的玻璃态物质的高分子材料致密膜。

5.如权利要求4所述的锂离子二次电池隔膜，其特征在于：所述掺杂超薄致密膜的高分子材料为聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚芳醚树酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或是几种混合。

6.如权利要求4或5所述的锂离子二次电池隔膜，其特征在于：所述锂离子选择通过性的玻璃态物质为锂硼硅玻璃，所述锂硼硅玻璃在致密膜中的含量为0.5～20.0wt％。

7.如权利要求6所述的锂离子二次电池隔膜，其特征在于：所述锂硼硅玻璃为含锂、硼和硅和一种复合氧化物玻璃态物质，具有如下的分子式：LixBySizO(0.5x+1.5y+2z）（x>0,y>0,z>0），其中，x、y、z的摩尔比例满足y:z为1:1～10:1，x:(y+z)为2:1～1:10。

8.如权利要求1或4或5所述的锂离子二次电池隔膜，其特征在于：所述下层的厚度为5～10um。

9.一种如权利要求1所述的锂离子二次电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

1）将锂硼硅玻璃与高分子材料的混合材料进行混合，加入溶剂砂磨分散，将砂磨出来的浆料挤出过滤，进行精密流延涂布、烘干，烘干后厚度保持在3-15um之间，制得掺杂超薄致密膜；

2）以烘干的掺杂致密膜为基膜，采用静电纺丝的方法在将配好的高分子材料溶液喷涂到所述掺杂超薄致密膜上形成纳米纤维膜，所述纳米纤维膜的厚度为10～40um；

3）将以掺杂致密膜为基膜的纳米纤维膜在60℃-120℃，压力1-10MPa的条件下进行热压复合，在热压时接触界面会相互渗透交连在一起，形成锂离子二次电池隔膜。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，静电纺丝的方法的工艺过程如下：在5kV-30kV高压电场下，从喷丝嘴喷出，在喷丝嘴边形成“泰勒锥”，在高压电场作用下形成射流，并经多次分裂，同时溶剂快速挥发，在所述掺杂超薄致密膜上固化形成微纳米纤维膜。