【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，涉及一种隔膜及其制备方法和应用，具体涉及一种多微孔隔膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、新能源汽车制造是一个新兴领域，对解决由化石燃料使用引起的能源短缺和环境至关重要，世界各国都在发力发展新能源汽车。根据市场调查和研究，锂电池因具有能量密度大、输出功率高、循环寿命长等很多优点而被广泛应用于电动汽车以及消费电子类产品中。随着我国消费电子、新能源、轨道交通等锂电池下游应用行业的快速发展，锂电池产品需求将进一步提升，产品应用范围也将不断扩大。
2、然而，电池热失控事件频发，绝大部分由电池热失控引起。近年来，新能源汽车安全事故呈递增趋势，消费者已由“里程焦虑”转为“安全焦虑”，电池安全问题已成为系能源汽车发展的拦路虎。安全事故对新能源车企品牌损害严重，影响其终端市场份额，倒逼车企重视电池安全。锂电生产企业抢占市场份额，避免赔偿，开发安全高安全电池已成为业内共识。
3、研究者尝试了众多解决方案，提高电池隔膜性能是一种有效的解决方案，聚乙烯、聚丙烯微孔膜是目前主要商用的锂电池隔膜。但是，在熔融温度附近，聚烯烃微孔膜受热闭孔收缩从而导致电池短路，进一步导致电池高温下燃烧或爆炸的危险。除此之外，聚烯烃微孔膜对电解液浸润性差，阻碍电解液中的锂离子电池充放电中的传导。目前降低收缩率和提高隔膜吸附电解液的性能的主要方法是在聚烯烃微孔膜表面涂覆无机物或有机物，希望提高隔膜的性能。但由于线性聚烯烃的机械强度和热稳定性低，导致涂层的热稳定性和机械性能欠佳，因此，需要改进。另一种方法将生物质纳米晶与粘合剂混
4、cn105263998a通过把二元酸酐与纳米纤维表面羟基反应生成半酯和羧酸基团，以增加其疏水性能，然而当大量羧酸存在容易造成锂电池脱锂反应，增强的效果有限，由于线性聚烯烃的机械强度和热稳定性低，导致涂层的热稳定性和机械性能提升有限。
5、因此，在本领域中，期望开发一种具有优异的机械性能、热稳定性、耐高温性的隔膜。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种隔膜及其制备方法和应用，具体提供一种多微孔隔膜及其制备方法和应用。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种隔膜，所述隔膜的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
4、
5、所述改性植物纳米纤维的表面带有羧基或氨基。
6、在本专利技术中，改性植物纳米纤维可与交联剂反应形成三维交联网状结构，纳米纤维可以增强隔膜强度，三维交联网状结构可以提升隔膜的机械强度、热稳定性和耐高温性；改性植物纳米纤维按照隔膜拉伸方向排布，并在熔融固化后，排布方向被固定，纳米纤维取向可提升隔膜的柔韧性、机械强度；本专利技术采用热塑性树脂和可反应热塑性树脂作为隔膜的框架，可反应热塑性树脂可以与交联剂反应交联，形成三维网状交联结构，热塑性结构在熔融温度附近融化，关闭气孔，阻碍电池中锂离子的传输，可反应热塑性树脂提升隔膜机械强度、热稳定性和耐高温性。
7、在本专利技术中，所述隔膜的制备原料中，改性植物纳米纤维的用量可以为5份、8份、10份、13份、15份、18份、20份、23份、25份、28份或30份等。
8、若改性植物纳米纤维含量过高，虽然可以提升隔膜的强度、弹性模量，但树脂成型时，流动性降低，增加了树脂加工的困难。
9、在本专利技术中，改性植物纳米纤维可根据现有技术中的常规方法制备得到，可根据原料植物纳米纤维所带的基团的不同，采用不同的改性方法(例如单酯化处理、羧基化处理、氨基化处理、酸酐改性、醚化改性等)对植物纳米纤维进行改性，例如，如果原料植物纳米纤维本身带有羧酸钠，向其中加入盐酸，调节ph至3-4，过滤，烘干，即可得到表面带有羧基的植物纳米纤维；如果原料植物纳米纤维本身带有-oh，可用酸酐对其进行改性，得到表面带有羧基的植物纳米纤维。
10、在本专利技术中，所述隔膜的制备原料中，热塑性树脂的用量可以为40份、43份、45份、48份、50份、53份、55份、58份或60份等。
11、在本专利技术中，所述隔膜的制备原料中，可反应热塑性树脂的用量可以为20份、23份、25份、28份、30份、33份、35份、38份或40份等。
12、在本专利技术中，所述隔膜的制备原料中，交联剂的用量可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等。
13、优选地，所述改性植物纳米纤维包括表面带有羧基或氨基的纤维素纳米晶须、表面带有羧基或氨基的细菌纤维素、羧基化纤维素纳米纤维或羧基化纤维素纳米纤晶须中的任意一种或至少两种的组合。
14、优选地，所述改性植物纳米纤维的形态包括棒状、针状、片状或线状。
15、优选地，所述改性植物纳米纤维的长径比为5-1000，例如5、10、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900或1000等，优选20-100。
16、优选地，所述隔膜的制备原料中还包括未改性纳米纤维，所述未改性纳米纤维包括线状二氧化硅和/或线状氢氧化铜。
17、优选地，所述热塑性树脂包括聚烯烃树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺树脂、聚缩醛系树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯树脂、聚砜树脂、三乙酰化纤维素或二乙酰化纤维素中的任意一种或至少两种的组合。
18、优选地，所述可反应热塑性树脂包括酚醛树脂、尿素树脂、蜜胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂、改性聚烯烃树脂或改性橡胶中的任意一种或至少两种的组合。
19、优选地，所述改性聚烯烃树脂包括马来酸酐改性聚烯烃树脂、丙烯酸改性聚烯烃树脂、甲基丙烯酸改性聚烯烃树脂、衣康酸改性聚烯烃树脂、富马酸改性聚烯烃树脂、巴豆酸改性聚烯烃树脂、环氧接枝改性聚烯烃树脂或环氧共聚改性聚烯烃树脂中的任意一种或至少两种的组合。
20、优选地，所述改性橡胶包括马来酸酐改性橡胶、丙烯酸改性橡胶、甲基丙烯酸改性橡胶、衣康酸改性橡胶、富马酸改性橡胶、巴豆酸改性橡胶、环氧接枝改性橡胶或环氧共聚改性橡胶中的任意一种或至少两种的组合。
21、优选地，所述交联剂包括有自交联性的交联剂、分子内具有多个与不饱和羧酸成分反应的官能团的化合物、具有多价的配位座的金属等，包括三聚氰胺、多羟基交联剂、含唑啉基的化合物、含碳二亚胺基的化合物、含异氰酸酯基的化合物、含环氧基的化合物、尿素化合物、锆氯化合物或硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合。
22、第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述的隔膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：...
【技术保护点】
1.一种隔膜，其特征在于，所述隔膜的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述改性植物纳米纤维包括表面带有羧基或氨基的纤维素纳米晶须、表面带有羧基或氨基的细菌纤维素、羧基化纤维素纳米纤维或羧基化纤维素纳米纤晶须中的任意一种或至少两种的组合；
3.根据权利要求1或2所述的隔膜，其特征在于，所述热塑性树脂包括聚烯烃树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺树脂、聚缩醛系树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯树脂、聚砜树脂、三乙酰化纤维素或二乙酰化纤维素中的任意一种或至少两种的组合；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述交联剂包括三聚氰胺、多羟基交联剂、含唑啉基的化合物、含碳二亚胺基的化合物、含异氰酸酯基的化合物、含环氧基的化合物、尿素化合物、锆氯化合物或硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述增塑剂包括矿物油、凡士林、白凡
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述锥形模头的夹角为15°～75°；
8.根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，对步骤(3)所述隔膜进行进一步加工，包括如下步骤：
9.根据权利要求5-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
10.根据权利要求1-4中任一项所述的隔膜在锂离子电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种隔膜，其特征在于，所述隔膜的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述改性植物纳米纤维包括表面带有羧基或氨基的纤维素纳米晶须、表面带有羧基或氨基的细菌纤维素、羧基化纤维素纳米纤维或羧基化纤维素纳米纤晶须中的任意一种或至少两种的组合；
3.根据权利要求1或2所述的隔膜，其特征在于，所述热塑性树脂包括聚烯烃树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺树脂、聚缩醛系树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯树脂、聚砜树脂、三乙酰化纤维素或二乙酰化纤维素中的任意一种或至少两种的组合；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述交联剂包括三聚氰胺、多羟基交联剂、含唑啉基的化合物、含碳二亚胺基的化合物、含异氰酸酯基的化合物、含环氧基的化合物、尿素化合物、锆氯化...
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