电池复合隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电池复合隔膜，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：聚酰亚胺、苎麻纤维、氯化聚乙烯、羧基液体丁腈橡胶、丙烯腈、乙二胺四乙酸四钠、2,4,6‑三(二甲氨基甲基)苯酚、十溴二苯乙烷，还提供了一种电池复合隔膜的生产工艺。本发明专利技术具有提高锂电池隔膜的电解液浸润性能和热稳定性能的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
电池复合隔膜及其制备方法
本专利技术涉及锂电池隔膜领域。更具体地说，本专利技术涉及一种电池复合隔膜及其制备方法。
技术介绍
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％。锂电池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，热尺寸稳定性能差，在温度高于120℃时出现显著的尺寸收缩，电池内部会发生短路，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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术还有一个目的是提供一种电池复合隔膜，还提供一种电池复合隔膜的生产工艺，提高了锂电池隔膜的电解液浸润性能和热稳定性能。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种电池复合隔膜，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：聚酰亚胺20～40份、苎麻纤维10～20份、氯化聚乙烯10～15份、羧基液体丁腈橡胶3～6份、丙烯腈4～8份、乙二胺四乙酸四钠2～4份、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚1～2份、十溴二苯乙烷0.2～0.5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：聚酰亚胺28～32份、苎麻纤维16～18份、氯化聚乙烯12～14份、羧基液体丁腈橡胶4份、丙烯腈5份、乙二胺四乙酸四钠3份、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚1份、十溴二苯乙烷0.4份。优选的是，所述中间隔膜厚度为8～12μm，所述外隔膜厚度位4～6μm。电池复合隔膜的生产工艺，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；步骤二、将苎麻纤维切割至长度小于1mm的苎麻纤维粉末，将苎麻纤维粉末、熔融的聚酰亚胺、氯化聚乙烯、羧基液体丁腈橡胶、丙烯腈加入密炼机中进行混炼，混炼温度为80～120℃，混炼25～35min，再加入乙二胺四乙酸四钠、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚搅拌10～15min，搅拌速度为800～1200r/min，再加入十溴二苯乙烷搅拌15～25min，压制成型，得外隔膜，将外隔膜的一面经过电晕机电晕后在复合轮上与中间膜的两面复合在一起，进行辊压，得电池复合隔膜。优选的是，机械辊压强度为10～20MPa。本专利技术至少包括以下有益效果：第一、中间隔膜的组分中加入纤维素乙酸酯、乙基纤维素、亚麻油、甲基四氢苯酐、单氰铵，再经过紫外光照射，用静电纺丝机进行静电纺丝，利于提高隔膜的电解液浸润性；第二、外隔膜的组分中加入氯化聚乙烯、羧基液体丁腈橡胶、乙二胺四乙酸四钠、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，利于提高隔膜的热稳定性能，在150℃以下尺寸收缩较小。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。<实施例1>电池复合隔膜，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份、纤维素乙酸酯25份、乙基纤维素10份、甲基四氢苯酐0.8份、羧甲基纤维素5份、聚丙烯酰胺2份、异氰酸酯0.5份、单氰铵0.5份、亚磷酸酯1.2份、亚麻油0.8份、二氧化硅0.1份、二氧化钛0.2份，所述外隔膜包括以下重量份的组分：聚酰亚胺20份、苎麻纤维10份、氯化聚乙烯10份、羧基液体丁腈橡胶3份、丙烯腈4份、乙二胺四乙酸四钠2份、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚1份、十溴二苯乙烷0.2份。电池复合隔膜的生产工艺，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200nm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；步骤二、将苎麻纤维切割至长度小于1mm的苎麻纤维粉末，将苎麻纤维粉末、熔融的聚酰亚胺、氯化聚乙烯、羧基液体丁腈橡胶、丙烯腈加入密炼机中进行混炼，混炼温度为80℃，混炼25min，再加入乙二胺四乙酸四钠、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚搅拌10min，搅拌速度为800r/min，再加入十溴二苯乙烷搅拌15min，压制成型，得外隔膜，将外隔膜的一面经过电晕机电晕后在复合轮上与中间膜的两面复合在一起，进行辊压，得电池复合隔膜，机械辊压强度为10MPa。<实施例2>电池复合隔膜，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30份、纤维素乙酸酯35份、乙基纤维素20份、甲基四氢苯酐1.2份、羧甲基纤维素8份、聚丙烯酰胺4份、异氰酸酯1.5份、单氰铵0.8份、亚磷酸酯1.8份、亚麻油1.5份、二氧化硅0.3份、二氧化钛0.5份，所述外隔膜包括以下重量份的组分：聚酰亚胺40份、苎麻纤维20份、氯化聚乙烯15份、羧基液体丁腈橡胶6份、丙烯腈8份、乙二胺四乙酸四钠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电池复合隔膜，其特征在于，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：聚酰亚胺20～40份、苎麻纤维10～20份、氯化聚乙烯10～15份、羧基液体丁腈橡胶3～6份、丙烯腈4～8份、乙二胺四乙酸四钠2～4份、2,4,6‑三(二甲氨基甲基)苯酚1～2份、十溴二苯乙烷0.2～0.5份。

【技术特征摘要】
1.电池复合隔膜，其特征在于，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：聚酰亚胺20～40份、苎麻纤维10～20份、氯化聚乙烯10～15份、羧基液体丁腈橡胶3～6份、丙烯腈4～8份、乙二胺四乙酸四钠2～4份、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚1～2份、十溴二苯乙烷0.2～0.5份。2.如权利要求1所述的电池复合隔膜，其特征在于，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。3.如权利要求1所述的电池复合隔膜，其特征在于，所述外隔膜包括以下重量份的组分：聚酰亚胺28～32份、苎麻纤维16～18份、氯化聚乙烯12～14份、羧基液体丁腈橡胶4份、丙烯腈5份、乙二胺四乙酸四钠3份、2,4,6-三(二甲氨基甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：石京，
申请(专利权)人：石京，
类型：发明
国别省市：广西,45