[发明专利]锂电池用隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂电池用隔膜，包括位于中间层的中间隔膜和涂覆在中间隔膜表面的外隔膜，其中，所述中间隔膜包括以下重量份的组分：纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、乙基纤维素、甲基四氢苯酐、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、异氰酸酯、单氰铵、亚磷酸酯、亚麻油、二氧化硅、二氧化钛，所述外隔膜包括以下重量份的组分：N‑甲基吡咯烷酮、二茂钒、乙二胺四乙酸、葡萄糖酸、聚酰亚胺、甲基乙烯基硅橡胶、腈硅橡胶、十溴二苯乙烷、磷酸三苯酯，还公开了一种锂电池用隔膜的制备方法。本发明具有提高锂电池隔膜的电解液浸润性和孔隙率的有益效果。

技术领域

本发明涉及锂电池隔膜领域。更具体地说，本发明涉及一种锂电池用隔膜及其制备方法。

背景技术

锂电池具有比能量大、循环寿命长、无环境污染等诸多优点，正在逐步的取代铅酸电池、镍氢和镍镉电池，并广泛的应用于便携式电子设备。最近几年，锂电池在电动汽车、混合动力汽车和储能电池等领域的应用得到了极大地关注。锂电池主要由正负极材料、电解液、隔膜和电池外壳四部分组成，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。隔膜通俗点的描述就是一层多孔的塑料薄膜，是锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，约占锂电池成本的20～30％。隔膜电解液浸润性能差，限制了离子电导率的提高，不利于锂电池的快速充放电，隔膜的孔隙率低，对锂离子迁移的阻力增大，隔膜性能的优劣直接影响到锂电池的电化学性能和安全性能，因此对隔膜的性能提出了更高的要求。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种锂电池用隔膜，还提供一种锂电池用隔膜的制备方法，提高了锂电池隔膜的电解液浸润性和孔隙率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种锂电池用隔膜，包括位于中间层的中间隔膜和涂覆在中间隔膜表面的外隔膜，其中，所述中间隔膜包括以下重量份的组分：纤维素硝酸酯20～30份、纤维素乙酸酯25～35份、乙基纤维素10～20份、甲基四氢苯酐0.8～1.2份、羧甲基纤维素5～8份、聚丙烯酰胺2～4份、异氰酸酯0.5～1.5份、单氰铵0.5～0.8份、亚磷酸酯1.2～1.8份、亚麻油0.8～1.5份、二氧化硅0.1～0.3份、二氧化钛0.2～0.5份，所述外隔膜包括以下重量份的组分：N-甲基吡咯烷酮2～4份、二茂钒2～4份、乙二胺四乙酸1～2份、葡萄糖酸4～6份、聚酰亚胺25～45份、甲基乙烯基硅橡胶8～12份、腈硅橡胶6～8份、十溴二苯乙烷0.2～0.5份、磷酸三苯酯0.5～1.5份。

优选的是，所述中间隔膜包括以下重量份的组分：纤维素硝酸酯25～28份、纤维素乙酸酯29～32份、乙基纤维素14～18份、甲基四氢苯酐1.0份、羧甲基纤维素5～6份、聚丙烯酰胺3份、异氰酸酯0.8份、单氰铵0.6份、亚磷酸酯1.5份、亚麻油1.2份、二氧化硅0.2份、二氧化钛0.4份。

优选的是，所述外隔膜包括以下重量份的组分：N-甲基吡咯烷酮3份、二茂钒3份、乙二胺四乙酸1份、葡萄糖酸5份、聚酰亚胺32份、甲基乙烯基硅橡胶9份、腈硅橡胶7份、十溴二苯乙烷0.4份、磷酸三苯酯0.8份。

优选的是，所述中间隔膜厚度为5～8μm，所述外隔膜厚度位2～4μm。

还提供一种锂电池用隔膜的制备方法，按上述重量份计，包括以下步骤制成；

步骤一、将纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯置于丙酮中浸泡4h，搅拌至溶解，得第一纤维素溶液，将乙基纤维素、甲基四氢苯酐溶于乙醇中，得第二纤维素溶液，将羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、异氰酸酯、单氰铵加水煮沸溶解，得第三纤维素溶液，取第一纤维素溶液、第二纤维素溶液、第三纤维素溶液、亚磷酸酯、亚麻油、二氧化硅、二氧化钛进行混合，用波长为200～220nm的紫外光照射15min，边照射边搅拌，然后注入静电纺丝机中开始静电纺丝，得中间隔膜；