[发明专利]一种超低热缩率的锂电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超低热缩率的锂电池隔膜，包括以下重量份的原料：聚酰亚胺树脂72‑95份、壳聚糖6‑12份、阻燃剂4‑8份、乳化剂1‑3份、γ‑氨丙基三甲氧基硅烷0.6‑1.4份。本发明的锂电池隔膜具有超低的热缩率，同时具有较高的抗拉伸强度，能够有效地提高锂电池使用的安全性，具备广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体是一种超低热缩率的锂电池隔膜及其制备方法。

背景技术

新能源：又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

锂电池是新能源的一种，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。

电池隔膜在充放电过程中产生的热量会使隔膜受热收缩，当热收缩率导致隔膜宽度减少时，可能会因阴极、阳极与隔膜之间的空间狭窄而导致电池内部短路，故本发明提出了一种超低热缩率的锂电池隔膜，能够有效地提高锂电池的使用安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低热缩率的锂电池隔膜，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超低热缩率的锂电池隔膜，包括以下重量份的原料：聚酰亚胺树脂72-95份、壳聚糖6-12份、阻燃剂4-8份、乳化剂1-3份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.6-1.4份。

作为本发明进一步的方案：包括以下重量份的原料：聚酰亚胺树脂77-90份、壳聚糖7-11份、阻燃剂5-7份、乳化剂1.6-2.4份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.7-1.1份。

作为本发明再进一步的方案：包括以下重量份的原料：聚酰亚胺树脂86份、壳聚糖7份、阻燃剂5.5份、乳化剂2.1份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.9份。

所述超低热缩率的锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

1)称取聚酰亚胺树脂，将聚酰亚胺树脂分散到是其质量8-10倍的去离子水中，以200-400rpm在23-36℃的环境下搅拌3-5min，制得第一聚酰亚胺树脂分散液；

2)将第一聚酰亚胺树脂分散液放入到超声波处理器中，在34-48℃的环境下超声处理2.4-3.6h，超声功率为1000W，制得第二聚酰亚胺树脂分散液；

3)称取壳聚糖，加入其质量10-13倍的纯化水中，以300-600rpm在32-40℃的环境下搅拌1.2-3.4h，制得壳聚糖溶液；

4)将第二聚酰亚胺树脂分散液加入到壳聚糖溶液中，以800-1200rpm在60-75℃的环境下搅拌3.2-5.4h，制得第一混合液；

5)将第一混合液放入到超声波处理其中，在52-69℃的环境下超声处理4.6-6.7h，超声功率为1200W，制得第二混合液；

6)称取阻燃剂和乳化剂，加入到第二混合液中，以1100-1400rpm在31-46℃的环境下搅拌1.2-2.5h，期间将称取γ-氨丙基三甲氧基硅烷并将γ-氨丙基三甲氧基硅烷均匀的加入其中，制得浆液；