改性芳纶聚合体、芳纶铸膜液、锂电池隔膜及制备方法和锂电池

文档序号:887941 发布日期:2021-03-23 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 改性芳纶聚合体、芳纶铸膜液、锂电池隔膜及制备方法和锂电池 (Modified aramid polymer, aramid film casting liquid, lithium battery diaphragm, preparation method and lithium battery ) 是由 陈继朝 公言飞 刘鹏 梁云静 胡一波 于 2019-09-20 设计创作,主要内容包括:本申请提供一种改性芳纶聚合体、芳纶铸膜液、锂电池隔膜及制备方法和锂电池。改性芳纶聚合体:惰性气体环境,将第一反应单体和第一溶剂混合,冷却;加入第二反应单体和第三反应单体,反应后调节pH值至中性;第一反应单体为间苯二胺,第二反应单体为间苯二甲酰氯,第三反应单体包括对苯二胺和/或对苯二甲酰氯。芳纶铸膜液:将改性芳纶聚合体与陶瓷颗粒、成孔剂、第二溶剂混合,加热得芳纶铸膜液。锂电池隔膜包括基材和涂覆在基材表面的涂覆层,涂覆层由芳纶铸膜液制得。锂电池隔膜的制备方法包括将芳纶铸膜液涂覆在基材上,涂覆厚度1~10μm,进行凝固处理和干燥处理。锂电池包括锂电池隔膜。本申请提供的锂电池隔膜制的锂电池安全性能好。(The application provides a modified aramid polymer, an aramid film casting liquid, a lithium battery diaphragm, a preparation method and a lithium battery. Modified aramid polymer: mixing a first reaction monomer and a first solvent in an inert gas environment, and cooling; adding a second reaction monomer and a third reaction monomer, and adjusting the pH value to be neutral after reaction; the first reaction monomer is m-phenylenediamine, the second reaction monomer is isophthaloyl chloride, and the third reaction monomer comprises p-phenylenediamine and/or terephthaloyl chloride. Aramid fiber membrane casting liquid: and mixing the modified aramid polymer with ceramic particles, a pore-forming agent and a second solvent, and heating to obtain an aramid film casting solution. The lithium battery diaphragm comprises a base material and a coating layer coated on the surface of the base material, wherein the coating layer is prepared from aramid fiber membrane casting liquid. The preparation method of the lithium battery diaphragm comprises the steps of coating the aramid fiber membrane casting solution on a base material, coating the aramid fiber membrane casting solution to a thickness of 1-10 mu m, and performing solidification treatment and drying treatment. The lithium battery includes a lithium battery separator. The lithium battery made of the lithium battery diaphragm provided by the application has good safety performance.)

改性芳纶聚合体、芳纶铸膜液、锂电池隔膜及制备方法和锂 电池

技术领域

本发明涉及锂电池领域,具体而言,涉及一种改性芳纶聚合体、芳纶铸膜液、锂电池隔膜及制备方法和锂电池。

背景技术

锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命等优点,而被大量应用于移动电子设备和动力装置中。然而,频繁发生的安全事故引起了广泛关注,其中隔膜作为锂离子电池的重要组成部分之一,可提供锂离子传输通道,并且防止正、负极接触发生短路,对锂离子电池的安全性具有非常重要的影响。

聚烯烃隔膜是目前使用最广泛的锂离子电池隔膜,但是聚烯烃隔膜存在热收缩率太高和电解液浸润性不足的问题。现有应用最广泛的是PE、PP隔膜,在100℃以上就发生软化变形。为了改善聚烯烃隔膜的热稳定性和浸润性,目前主要的解决方案是在聚烯烃隔膜的单面或双面涂覆涂层。

芳纶具有超高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀等优良性能,其热分解温度能达到400~430℃,能大大提高锂离子电池的耐热性和安全性能。目前常用的使用对位芳纶聚合体作为涂覆材料,存在易凝胶,保存时间短,芳纶纤维溶解过程所导致的芳纶纤维分解、分子量降解和损失等问题。同时,使用间位芳纶存在不耐高温,易穿刺、破膜温度低、热收缩率高及电解液浸润性差等问题。

有鉴于此,特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种改性芳纶聚合体,解决了对位芳纶聚合体作为涂覆材料,存在易凝胶,保存时间短,芳纶纤维溶解过程所导致的芳纶纤维分解、分子量降解和损失等问题。同时,解决了使用间位芳纶存在不耐高温,易穿刺、破膜温度低、热收缩率高及电解液浸润性差等问题。

本发明的第二目的在于提供一种芳纶铸膜液,使用其制得的锂电池隔膜具有良好的穿刺强度,热收缩性能,电解液浸润性。

本发明的第三目的在于提供一种锂电池隔膜,所述锂电池隔膜具有良好的穿刺强度,热收缩性能,电解液浸润性。

本发明的第四目的在于提供一种锂电池隔膜的制备方法,其工艺简单,条件可控,易于扩大化生产,所制得的锂电池隔膜性能好。

本发明的第五目的在于提供一种锂电池,所述锂电池的安全性能更好。

为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:

一种改性芳纶聚合体,其制备方法包括:

在惰性气体环境下,将第一反应单体和第一溶剂混合,冷却;

然后加入第二反应单体和第三反应单体,至反应完成后,调节pH值至中性;

所述第一反应单体为间苯二胺,所述第二反应单体为间苯二甲酰氯,所述第三反应单体包括对苯二胺和/或对苯二甲酰氯;

所述冷却的终点为体系温度冷却至-15~0℃。

对位芳纶具有优异的耐热性,但对位芳纶分子具有线性直链结构,分子结构规整,容易结晶析出,形成凝胶结构。间位芳纶结构中增加了锯齿形链段,使得聚合体的线性程度比对位芳纶小,不容易形成结晶结构,但间位芳纶耐热性稍差。第一反应单体与第二反应单体反应形成的产物为间位芳纶,在其中引入第三反应单体是为了增加对位的棒状结构刚性基团,通过在间位芳纶的分子链中引入对位的棒状结构的刚性基团,使得大分子链的线型程度和分子间的填充密度提高,分子间的相互作用力增强,在保留间位芳纶聚合体凝胶保存时间长的优点的同时,对间位芳纶聚合物的耐热性能的提高作用非常显著,同时具有良好的溶解性能。

优选的,所述第一溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和邻苯二甲酸二甲酯中的一种或多种。

优选的,反应体系中,所述第一反应单体的浓度为0.8~1.2mol/L,所述第二反应单体的浓度为0.8~1.5mol/L,所述第三反应单体的浓度为0.01~0.2mol/L;

优选的,所述反应的温度为-15~5℃,反应的时间为3~30分钟。

对反应单体浓度和反应温度、反应时间的优选,可以进一步优化反应,得到性能更好的改性芳纶聚合体。与对位芳纶不同,本申请反应生成的改性间位芳纶聚合体,改善了聚合体的溶解性能,所以可以使用更高的浓度,合成具有更高浓度的聚合体。

优选的,还包括将所述第一溶剂升温到60~100℃时,加入助溶剂,然后降温,所述助溶剂包括氯化钙和/或氯化锂,所述降温的终点温度为20~35℃;

优选的,所述助溶剂的添加量为所述第一溶剂质量的1~15%。

助溶剂的添加,有助于反应单体在溶剂中更好的溶解,提高反应效率。

一种芳纶铸膜液,其制备方法包括:将所述的改性芳纶聚合体与陶瓷颗粒、成孔剂、第二溶剂混合,加热得到所述芳纶铸膜液;

优选的,所述第二溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和邻苯二甲酸二甲酯中的一种或多种;

优选的,所述成孔剂包括氯化锂、氯化钠、氯化镁、碳酸钙、氯化钙、甲醇、乙醇、丙醇、丙三醇、聚乙二醇、丙酮、乙酸、四氢呋喃、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种;

优选的,所述陶瓷颗粒包括二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、二氧化钛、氧化镁、氧化锌、二氧化锡和二氧化锆中的一种或多种,所述陶瓷颗粒的粒径范围为0.01μm~10μm。

使用改性芳纶聚合体、陶瓷颗粒、成孔剂和溶剂制得的芳纶铸膜液,和基膜之间的界面应力小,接触良好,不易脱落,高温热收缩低,耐热性好,有效改善了基膜对电解液浸润性差的问题,提高了基膜的穿刺强度。

优选的,所述加热的温度为80~100℃;在反应体系中,所述改性芳纶聚合体的浓度为2~6wt%、所述成孔剂的浓度为5~7wt%,所述陶瓷颗粒的浓度为3~5wt%,所述第二溶剂的浓度为82~90wt%。

对于加热温度和改性芳纶聚合体、陶瓷颗粒、成孔剂的浓度的优选,可以得到性能更好的芳纶铸膜液。

一种锂电池隔膜,包括基材和涂覆在所述基材表面的涂覆层,所述涂覆层由所述的芳纶铸膜液制得。

使用芳纶铸膜液制得的锂电池隔膜,其耐热性能和高温热收缩性能得到了很大的改善,破膜温度可达300℃以上,其使用安全性能大幅提升。

一种所述的锂电池隔膜的制备方法,包括将所述芳纶铸膜液涂覆在所述基材上,所述涂覆的厚度为1~10μm,然后进行凝固处理和干燥处理;

涂覆的厚度可以是1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm以及1-10μm之间的任一值。

优选的,在所述涂覆之前还包括将所述芳纶铸膜液进行脱泡处理,所述脱泡处理的温度为30~50℃,时间为5~60分钟。

使用芳纶铸膜液制备锂电池隔膜,制备工艺简单,条件可控,易于扩大化生产,而且有效的提高了隔膜的穿刺强度、热收缩性能及电解液浸润性。

所述凝固处理在凝固浴中进行,所述凝固浴为有机溶剂和水的混合液,优选的,所述有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、邻苯二甲酸二甲酯或乙醇中的一种或多种,所述有机溶剂的比例为10~90%;所述凝固处理的时间为1~10分钟。

凝固浴种类和凝固处理时间的优选,可以进一步优化所制得的锂电池隔膜的性能。

优选的,所述干燥处理的温度为40~80℃,时间为10~120分钟;

优选的,所述干燥处理前,还包括将所述凝固处理后的产物置于水中浸泡10~240分钟。

干燥处理的温度和时间的优选,以及干燥处理前的浸泡操作,使溶剂和水挥发完全,进一步优化锂电池隔膜的性能。

一种锂电池,包括所述的锂电池隔膜。

使用锂电池隔膜制得的锂电池,其安全性能得到了显著提升。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

(1)使用改性芳纶聚合体,通过在聚合物的分子链中引入对位的棒状结构的刚性基团,使得大分子链的线型程度和分子间的填充密度提高,分子间的相互作用力增强,既保留了间位芳纶聚合体凝胶保存时间长的优点,同时对间位芳纶聚合物的耐热性能的提高作用非常显著;

(2)使用改性芳纶聚合体、陶瓷颗粒、成孔剂和溶剂制得的芳纶铸膜液,和基膜之间的界面应力小,接触良好,不易脱落,高温热收缩低,耐热性好,有效改善了基膜对电解液浸润性差的问题,提高了基膜的穿刺强度;

(3)使用芳纶铸膜液制得的锂电池隔膜,其耐热性能和高温热收缩性能得到了很大的改善,破膜温度可达300℃以上,其使用安全性能大幅提升;

(4)使用芳纶铸膜液制备锂电池隔膜,制备工艺简单,条件可控,易于扩大化生产,而且有效的提高了隔膜的穿刺强度、热收缩性能及电解液浸润性。

(5)使用锂电池隔膜制得的锂电池,其安全性能得到了显著提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对本发明范围的限定。

图1为实施例1所得改性芳纶聚合体的红外光谱图;

图2为实施例1所得锂电池隔膜的电镜照片;

图3为实施例2所得锂电池隔膜的光学接触角测量结果图。

具体实施方式

如本文所用之术语:

“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1~5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1~4”、“1~3”、“1~2”、“1~2和4~5”、“1~3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

在这些实施例中,除非另有指明,所述的份和百分比均按质量计。

“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位,1份可表示任意的单位质量,如可以表示为1g,也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份,B组分的质量份为b份,则表示A组分的质量和B组分的质量之比a:b。或者,表示A组分的质量为aK,B组分的质量为bK(K为任意数,表示倍数因子)。不可误解的是,与质量份数不同的是,所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生,例如,A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

一种改性芳纶聚合体,其制备方法包括以下步骤:

在惰性气体环境下,将第一溶剂N-甲基吡咯烷酮,升温到60℃时,加入助溶剂氯化钙,搅拌,溶解,降温,降温的终点温度为20℃;助溶剂的添加量为第一溶剂质量的1%;

加入第一反应单体间苯二胺粉末,溶解,冷却至-15℃,然后加入第二反应单体间苯二甲酰氯粉末和第三反应单体对苯二甲酰氯粉末,搅拌,反应温度-15℃,反应时间30分钟,至反应完成后,调节pH值至中性,制得改性芳纶聚合体;第一反应单体的浓度为0.8mol/L,第二反应单体的浓度为0.8mol/L,第三反应单体的浓度为0.2mol/L;

本实施例还提供一种芳纶铸膜液,其制备方法包括以下步骤:

将上述改性芳纶聚合体与陶瓷颗粒二氧化硅、成孔剂氯化钠、第二溶剂N-甲基吡咯烷酮混合;在反应体系中,改性芳纶聚合体的浓度为6wt%、成孔剂的浓度为7wt%,陶瓷颗粒的浓度为5wt%,第二溶剂的浓度为82wt%;陶瓷颗粒的粒径为0.01μm;

将上述混合液加热到100℃,搅拌,使改性芳纶聚合体、陶瓷颗粒和成孔剂混合均匀,制得芳纶铸膜液;

本实施例还提供一种锂电池隔膜,其制备方法包括以下步骤:

脱泡处理:将上述芳纶铸膜液进行脱泡处理,至没有气泡;脱泡处理的温度为50℃,时间为5分钟;

涂覆:将上述进行脱泡处理后的芳纶铸膜液涂覆在聚烯烃基材上,涂覆的厚度为3.3μm,停留100秒;

凝固处理:将上述步骤所得的产物浸润在凝固浴中进行凝固处理,凝固浴为乙醇与水的混合液,乙醇的比例为90%,凝固处理的时间为10分钟;在凝固浴中通过溶剂与非溶剂的交换,形成凝胶膜表层及内部膜微孔结构;

30分钟后,揭下上述步骤所得的多孔基膜,并将其置于水中浸泡10分钟,取出备用;

干燥处理:在烘箱中干燥,温度为80℃,时间为10分钟,使溶剂和水挥发完全,得到耐高温的锂电池隔膜。

所制得的改性芳纶聚合体使用tenser2型红外光谱仪进行红外光谱扫描,结果如图1所示,红外光谱峰值和归属分析如下表1所示。

表1

波数(cm<sup>-1</sup>) 归属
3271 N-H伸缩振动
1650 >C=O伸缩振动
1507 苯环伸缩振动
1500~1300 C-H面内弯曲振动
1300~1000 C-C骨架振动

从合成的改性芳纶聚合体红外测试数据看,存在芳纶典型的苯环伸缩振动、氨基伸缩振动及羰基伸缩振动,表明所合成的聚合体为芳纶聚合体。

所得锂电池隔膜的微观电镜照片如图2所示,由图2可知,其具有均匀的海绵状微观结构,所形成的微观结构对透气值增加较小,同时具有良好的电解液浸润性与耐高温性能。

实施例2

一种改性芳纶聚合体,其制备方法包括以下步骤:

在惰性气体环境下,将第一溶剂二甲基乙酰胺,升温到100℃时,加入助溶剂氯化钙,搅拌,溶解,降温,降温的终点温度为35℃;助溶剂的添加量为第一溶剂质量的15%;

加入第一反应单体间苯二胺粉末,溶解,冷却至0℃,然后加入第二反应单体间苯二甲酰氯粉末和第三反应单体对苯二甲酰氯粉末,搅拌,反应温度5℃,反应时间3分钟,至反应完成后,调节pH值至中性,制得改性芳纶聚合体;第一反应单体的浓度为1.2mol/L,第二反应单体的浓度为1.5mol/L,第三反应单体的浓度为0.01mol/L;

本实施例还提供一种芳纶铸膜液,其制备方法包括以下步骤:

将上述改性芳纶聚合体与陶瓷颗粒氧化钙、成孔剂丙酮、第二溶剂N,N-二甲基甲酰胺混合;在反应体系中,改性芳纶聚合体的浓度为2wt%、成孔剂的浓度为5wt%,陶瓷颗粒的浓度为3wt%,第二溶剂的浓度为90wt%;陶瓷颗粒的粒径为10μm;

将上述混合液加热到80℃,搅拌,使改性芳纶聚合体、陶瓷颗粒和成孔剂混合均匀,制得芳纶铸膜液;

本实施例还提供一种锂电池隔膜,其制备方法包括以下步骤:

脱泡处理:将上述芳纶铸膜液进行脱泡处理,至没有气泡;脱泡处理的温度为30℃,时间为60分钟;

涂覆:将上述进行脱泡处理后的芳纶铸膜液涂覆在聚烯烃基材上,涂覆的厚度为3.2μm,停留5秒;

凝固处理:将上述步骤所得的产物浸润在凝固浴中进行凝固处理,凝固浴为邻苯二甲酸二甲酯与水的混合液,邻苯二甲酸二甲酯的比例为10%,凝固处理的时间为1分钟;在凝固浴中通过溶剂与非溶剂的交换,形成凝胶膜表层及内部膜微孔结构;

2分钟后,揭下上述步骤所得的多孔基膜,并将其置于水中浸泡240分钟,取出备用;

干燥处理:在烘箱中干燥,温度为40℃,时间为120分钟,使溶剂和水挥发完全,得到耐高温的锂电池隔膜。

所得的锂电池隔膜光学接触角测量结果如图3所示,由图3可知,采用光学接触角测量仪对芳纶涂覆隔膜进行电解液接触角测试,该隔膜与电解液接触角为23.4°,远远小于基膜与电解液的接触角,表明该涂覆隔膜具有良好的浸润性。

实施例3

一种改性芳纶聚合体,其制备方法包括以下步骤:

在惰性气体环境下,将第一溶剂N,N-二甲基甲酰胺,升温到80℃时,加入助溶剂氯化锂,搅拌,溶解,降温,降温的终点温度为30℃;助溶剂的添加量为第一溶剂质量的10%;

加入第一反应单体间苯二胺粉末,溶解,冷却至-5℃,然后加入第二反应单体间苯二甲酰氯粉末和第三反应单体对苯二胺粉末,搅拌,反应温度-5℃,反应时间15分钟,至反应完成后,调节pH值至中性,制得改性芳纶聚合体;第一反应单体的浓度为1.0mol/L,第二反应单体的浓度为1.0mol/L,第三反应单体的浓度为0.1mol/L;

本实施例还提供一种芳纶铸膜液,其制备方法包括以下步骤:

将上述改性芳纶聚合体与陶瓷颗粒三氧化二铝、成孔剂乙醇、第二溶剂二甲基乙酰胺混合;在反应体系中,改性芳纶聚合体的浓度为4wt%、成孔剂的浓度为6wt%,陶瓷颗粒的浓度为4wt%,第二溶剂的浓度为86wt%;陶瓷颗粒的粒径为5μm;

将上述混合液加热到90℃,搅拌,使改性芳纶聚合体、陶瓷颗粒和成孔剂混合均匀,制得芳纶铸膜液;

本实施例还提供一种锂电池隔膜,其制备方法包括以下步骤:

脱泡处理:将上述芳纶铸膜液进行脱泡处理,至没有气泡;脱泡处理的温度为40℃,时间为30分钟;

涂覆:将上述进行脱泡处理后的芳纶铸膜液涂覆在聚烯烃基材上,涂覆的厚度为3.5μm,停留55秒;

凝固处理:将上述步骤所得的产物浸润在凝固浴中进行凝固处理,凝固浴为二甲基乙酰胺与水的混合液,二甲基乙酰胺的比例为50%,凝固处理的时间为5分钟;在凝固浴中通过溶剂与非溶剂的交换,形成凝胶膜表层及内部膜微孔结构;

15分钟后,揭下上述步骤所得的多孔基膜,并将其置于水中浸泡150分钟,取出备用;

干燥处理:在烘箱中干燥,温度为60℃,时间为60分钟,使溶剂和水挥发完全,得到耐高温的锂电池隔膜。

实施例4

一种改性芳纶聚合体,其制备方法包括以下步骤:

在惰性气体环境下,将第一溶剂邻苯二甲酸二甲酯,升温到80℃时,加入助溶剂氯化锂,搅拌,溶解,降温,降温的终点温度为30℃;助溶剂的添加量为第一溶剂质量的15%;

加入第一反应单体间苯二胺粉末,溶解,冷却至0℃,然后加入第二反应单体间苯二甲酰氯粉末和第三反应单体对苯二胺粉末,搅拌,反应温度0℃,反应时间30分钟,至反应完成后,调节pH值至中性,制得改性芳纶聚合体;第一反应单体的浓度为1.2mol/L,第二反应单体的浓度为1.2mol/L,第三反应单体的浓度为0.1mol/L;

本实施例还提供一种芳纶铸膜液,其制备方法包括以下步骤:

将上述改性芳纶聚合体与陶瓷颗粒二氧化锡、成孔剂四氢呋喃、第二溶剂邻苯二甲酸二甲酯混合;在反应体系中,改性芳纶聚合体的浓度为6wt%、成孔剂的浓度为5wt%,陶瓷颗粒的浓度为5wt%,第二溶剂的浓度为84wt%;陶瓷颗粒的粒径为5μm;

将上述混合液加热到100℃,搅拌,使改性芳纶聚合体、陶瓷颗粒和成孔剂混合均匀,制得芳纶铸膜液;

本实施例还提供一种锂电池隔膜,其制备方法包括以下步骤:

脱泡处理:将上述芳纶铸膜液进行脱泡处理,至没有气泡;脱泡处理的温度为50℃,时间为30分钟;

涂覆:将上述进行脱泡处理后的芳纶铸膜液涂覆在聚烯烃基材上,涂覆的厚度为3.3μm,停留55秒;

凝固处理:将上述步骤所得的产物浸润在凝固浴中进行凝固处理,凝固浴为N,N-二甲基甲酰胺与水的混合液,N,N-二甲基甲酰胺的比例为90%,凝固处理的时间为10分钟;在凝固浴中通过溶剂与非溶剂的交换,形成凝胶膜表层及内部膜微孔结构;

30分钟后,揭下上述步骤所得的多孔基膜,并将其置于水中浸泡150分钟,取出备用;

干燥处理:在烘箱中干燥,温度为80℃,时间为30分钟,使溶剂和水挥发完全,得到耐高温的锂电池隔膜。

比较例1

与实施例1相比,区别在于,使用对位芳纶聚合体制备芳纶铸膜液,并使用所制得的芳纶铸膜液制备锂电池隔膜。

比较例2

与实施例2相比,区别在于,使用间位芳纶聚合体制备芳纶铸膜液,并使用所制得的芳纶铸膜液制备锂电池隔膜。

测试实施例1-4和比较例1-2得到的锂电池隔膜的性能,结果如下表2所示:

表2

通过实施例1和比较例1的对比可知,本申请提供的芳纶聚合体具有更好的溶解性能,相对于对位芳纶聚合体,本发明聚合体凝胶时间较长,具有更长的保存寿命。同时,本发明的涂覆隔膜具有更高的穿刺强度及更好的电解液浸润性。

通过实施例2、3、4和比较例2的对比可知,本申请提供的锂电池隔膜较比较例2提供的锂电池隔膜具有更高的破膜温度及穿刺强度,在150℃高温热收缩方面更为优异,同时本发明的涂覆隔膜具有更佳的电解液浸润性。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在上面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

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