[发明专利]一种静电纺丝制备高强度高浸润锂离子电池隔膜的方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种静电纺丝制备纳米纤维膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将硅烷偶联剂改性蒙脱土、分散剂、添加剂和溶剂混合后，得到含有硅烷偶联剂改性蒙脱土的分散液；

2)将上述步骤得到的含有硅烷偶联剂改性蒙脱土分散液和PVDF再次混合后，静置脱泡，得到纺丝液；

3)将上述步骤得到的纺丝液经过静电纺丝后，再热定型，得到纳米纤维膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散剂包括聚乙二醇、丙三醇和吐温80中的一种或多种；

所述添加剂包括聚乙烯醇和/或聚乙烯吡咯烷酮；

所述溶剂包括二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氮甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散液中分散剂的质量含量为0.01wt％～10wt％；

所述分散液中添加剂的质量含量为0.01wt％～10wt％；

所述分散液中硅烷偶联剂改性蒙脱土的质量含量为2.0wt％～10wt％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合的方式包括搅拌混合和超声分散；

所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种；

所述硅烷偶联剂改性蒙脱土中硅烷偶联剂的含量为1.0wt％～2.5wt％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性蒙脱土的制备方法包括以下步骤：

(1)将醇类溶剂、水和硅烷偶联剂混合后，调节pH值，进行反应，得到中间体系；

(2)将上述步骤得到的中间体系和蒙脱土再次反应后，得到硅烷联剂改性蒙脱土。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或多种；

所述步骤(1)中混合后的混合液中醇类溶剂的质量含量为80wt％～90wt％；

所述步骤(1)中混合后的混合液中水的质量含量为5wt％～15wt％；

所述步骤(1)中混合的温度为55～60℃；

所述调节pH值的具体值为4.0～5.5。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述反应的时间为90～120分钟；

所述再次反应的温度为70～100℃；

所述再次反应的时间为120～180分钟；

所述再次反应后还包括醇类溶剂洗涤步骤和烘干步骤；

所述中间体系和蒙脱土的总量中蒙脱土的含量为1wt％～10wt％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有硅烷偶联剂改性蒙脱土分散液和PVDF的总量中PVDF的含量为1wt％～10wt％；

所述再次混合的温度为10～70℃；

所述静置脱泡的时间为24～48h；

所述纳米纤维膜包括亲液纳米纤维膜；

所述纳米纤维膜为锂离子电池隔膜。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静电纺丝的电压为10～40kV；

所述静电纺丝的发射器与纺丝接收器之间的距离为8～18cm；

所述静电纺丝的纺丝温度为30～60℃；

所述静电纺丝的环境相对湿度为30％～60％；

所述热定型的温度为50～120℃；

所述热定型的时间为30s～10min。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括隔膜；

所述隔膜为权利要求1～9任意一项所述的方法制备的纳米纤维膜。