[实用新型]一种复合型聚酰亚胺薄膜

说明书

本实用新型公开了一种复合型聚酰亚胺薄膜，该复合型聚酰亚胺薄膜包括基材层，所述基材层为复合膜层，包括第一基材层和第二基材层，所述第一基材层和第二基材层上设置有对穿的多通道孔，所述第一基材层的一侧表面为粗糙面，其粗糙面的外表面设置有第二基材层，所述第二基材层为聚酰亚胺膜层，且在第一基材层与作为第二基材层的聚酰亚胺膜层之间填充有一层气相法白炭黑颗粒层和一层碳纳米管层，所述碳纳米管层位于第一基材层的粗糙面侧；同时，在所述第一基材层和作为第二基材层的聚酰亚胺膜层外表面上均成型有纳米陶瓷颗粒涂层。本实用新型应用于锂电池隔膜领域，可能在保证高锂电池隔膜的电性能的同时保证膜层的结构性能。

技术领域

本实用新型涉及高分子材料领域中的聚酰亚胺薄膜，具体涉及一种复合型聚酰亚胺薄膜。

背景技术

锂电池隔膜在电池中起到阻隔正、负极的直接接触，以防范电池因正负极接触的短路而引起的安全问题，同时也是提供锂离子传输通道，是电池正常工作的一个保障。而随着锂离子电池技术的发展和市场需求的变化，对锂离子电池的能量密度以及使用性能提出了更高的要求，因此锂电池的综合性能也面临诸多挑战，解决锂离子电池的高安全性、长循环寿命等性能要求成为锂离子电池技术发展的当务之急。

现有市场应用最广泛的锂离子电池隔膜主要是聚烯烃薄膜或者聚乙烯薄膜，这一类锂离子电池隔膜的主要优点在于机械性能良好，具有较好的化学稳定性且成本低等，但缺点在于耐疲劳性能和热稳定性较差；由于锂离子电池制备材料本身性质以及工艺方法的限制，随着锂离子电池的能量密度提升以及尺寸比例的缩小，电池体的倍率新能、循环寿命、高温性能以及安全性等性能受到了不同程度的抑制，造成电池体内部累积，此时，作为锂电池中分隔正、负极的重要组件，耐疲劳性能和热稳定性较差的聚烯烃隔膜或者聚乙烯薄膜容易因为长时间的连续使用而引发短路，具有安全风险。

基于上述情况，市面上也有利用聚酰亚胺薄膜来对传统的锂离子电池隔膜进行替换的。聚酰亚胺薄膜作为一种高分子薄膜材料，其具有优异的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能，工作温度区间大，应用范围广，被广泛应用于聚酰亚胺具有优异的电气性能，但单一的聚酰亚胺薄膜在作为锂离子电池隔膜时，若电池电量能量密度提高会存在强度和电性能方面的隐患。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种复合型聚酰亚胺薄膜，以解决上述技术背景中的缺陷。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种复合型聚酰亚胺薄膜，包括基材层，所述基材层为复合膜层，包括第一基材层和第二基材层，所述第一基材层与所述第二基材层的膜层厚度之比为3:2～2:1，且在第一基材层和第二基材层上设置有对穿的多通道孔，所述第一基材层的一侧表面为粗糙面，其粗糙面的外表面设置有第二基材层，所述第二基材层为聚酰亚胺膜层，且在第一基材层与作为第二基材层的聚酰亚胺膜层之间填充有一层气相法白炭黑颗粒层和一层碳纳米管层，所述碳纳米管层位于第一基材层的粗糙面侧；同时，在所述第一基材层和作为第二基材层的聚酰亚胺膜层外表面上均成型有纳米陶瓷颗粒涂层。

作为进一步限定，所述第一基材层的粗糙面为经过表面腐蚀处理所获得的均方根粗糙度为500～1000nm的粗糙面。

作为进一步限定，所述第一基材层的膜层厚度为30～60μm，优选采用孔隙率为30～40％的聚烯烃膜或者芳纶膜或者聚乙烯薄膜或聚酰亚胺膜。

作为进一步限定，所述第二基材层的膜层厚度为15～35μm，膜层孔隙率为30～40％。

作为进一步限定，所述第二基材层中的聚酰亚胺分子量为100000～300000Da。

作为进一步限定，所述纳米陶瓷颗粒涂层为氧化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷层、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氧化钛陶瓷中的一种；其厚度为5～15μm，孔隙率为40～60％。