[发明专利]一种新型改性无纺布锂离子电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种新型改性无纺布锂离子电池隔膜，其特征在于：所述隔膜包括改性无纺布基材及其复合的填充剂：

所述改性无纺布基材：

其上分布有均匀排列的大小为1-50000nm的孔，孔隙率为30-95%；

其包括低熔点材料和高熔点材料：所述低熔点材料经过熔融结晶处理，高熔点材料为改性无纺布基材总重量的85-99.9%，其余为低熔点物质；所述高熔点材料为熔点为≥200℃的聚酯、聚烯烃、腈聚合物、聚酰亚胺、聚醚中的一种或多种混合制成，所述低熔点物质为熔点为50-199℃的聚烯烃、聚乙烯醇、热粘合聚酯、聚苯乙烯、氟类聚合物中的一种或多种混合制成；

所述改性无纺布基材上复合的填充剂，包括有机聚合物，以及第一填充材料和第二填充材料中的一种或者两种混合：

所述有机聚合物为氟类聚合物、橡胶、酯类聚合物、纤维素和淀粉中的一种或者两种以上的组合；

所述第一填充材料，其为粒径1-2000nm的无机颗粒，所述无机颗粒为无机氧化物纳米颗粒、无机氮化物纳米颗粒、矿石纳米颗粒中的一种或两种以上的组合；

所述第二填充材料，其为粒径1-10000nm的纤维颗粒，所述纤维颗粒为硅灰石纤维、玻璃纤维、木质素、纤维素纳米纤维、腈纶纤维、锦纶纤维、涤纶纤维、芳纶纤维、聚酰亚胺纤维中的一种或者两种以上的组合；

所述填充剂填充在改性无纺布基材的孔内。

2.根据权利要求1所述的新型改性无纺布锂离子电池隔膜，其特征在于：所述填充剂从改性无纺布基材的孔内往外延伸将整个改性无纺布基材包覆；

所述隔膜的厚度为改性无纺布基材厚度的1-10倍。

3.根据权利要求2所述的新型改性无纺布锂离子电池隔膜，其特征在于：所述隔膜的厚度为改性无纺布基材厚度的1-2倍。

4.根据权利要求1所述的新型改性无纺布锂离子电池隔膜，其特征在于：所述第一填充材料的粒径为10-1000nm，所述第二填充材料的粒径为100-5000nm。

5.根据权利要求1所述的新型改性无纺布锂离子电池隔膜，其特征在于：所述熔融结晶处理是指将低熔点材料在其熔点之上0-10℃的温度下加热使其熔融，然后降温使其冷却结晶。

6.根据权利要求1-5任一项所述的新型改性无纺布锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.制作无纺布纤维层：将高熔点材料和低熔点材料加工制成无纺布纤维层，所述加工工艺为熔喷、纺粘法、湿法造纸、水刺、针刺、热轧法中的一种，其中高熔点材料重量占制成无纺布纤维层总重量的85-99.9%，余量为低熔点材料；

所述高熔点材料为熔点≥200℃的聚酯、聚烯烃、腈聚合物、聚酰亚胺、聚醚中的一种或多种；

所述低熔点材料为熔点为50-199℃的聚烯烃、聚乙烯醇、热粘合聚酯、聚苯乙烯、氟类聚合物中的一种或多种；

b.制作改性无纺布基材：将步骤a所得的无纺布纤维层进行熔融结晶处理；

所述熔融结晶处理是指将低熔点材料在步骤a中所使用低熔点材料的熔点之上0-10℃的温度下加热使其熔融，然后降温使其冷却结晶的过程；

c.制备填充剂浆料：将第一填充材料和/或第二填充材料进行烘干处理，将有机聚合物、第一溶剂和第二溶剂按照重量比为1：（5～50）：（0.1～10）混合，搅拌加热溶解至澄清，然后添加经过烘干处理的第一填充材料和/或第二填充材料，混合均匀；

所述有机聚合物为氟类聚合物、橡胶、酯类聚合物、纤维素、淀粉中的一种或者两种以上的组合；

所述第一溶剂为酮类溶剂、酰胺类溶剂和酯类溶剂的一种或者两种以上混合；

所述第二溶剂为水、醇溶剂、卤代烃溶剂中的一种或者两种以上混合；

d.填充无纺布：将c步骤制得的填充剂浆料在经b步骤制得的改性无纺布基材上进行填充；

e.去除溶剂：将经过d步骤加工的无纺布纤维层进行萃取或干燥，得到初步的无纺布锂离子电池隔膜；

f.后处理：将经过e步骤制得的初步的无纺布锂离子电池隔膜加热至所述有机聚合物熔点以上5-30℃；

或者浸浴在第三溶剂中，所述第三溶剂为水、酮类溶剂、酰胺类溶剂、酯类溶剂、醇溶剂和卤代烃溶剂中的一种或者两种以上混合。