本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域,尤其涉及一種聚合物復(fù)合膜及其制備方法,以及采用該凝膠電解質(zhì)的鋰離子電池。
背景技術(shù):
鋰離子電池主要由正/負(fù)極材料、電解質(zhì)、隔膜及電池外殼包裝材料組成。隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,起著分隔正、負(fù)極,防止電池內(nèi)部短路,允許電解質(zhì)離子自由通過,完成電化學(xué)充放電過程的作用。其性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用,被業(yè)界稱為電池的“第三電極”。
傳統(tǒng)隔膜的制備方法主要有熔融拉伸法和熱致相分離法兩大類,其中,1、熔融拉伸法的制備原理是聚烯烴等聚合物熔體在高應(yīng)力場下結(jié)晶,形成具有垂直于擠出方向而又平行排列的片晶結(jié)構(gòu),然后經(jīng)過熱處理得到所謂硬彈性材料。具有硬彈性的聚合物膜拉伸后片晶之間分離,并出現(xiàn)大量微纖,由此而形成大量的微孔結(jié)構(gòu),再經(jīng)過熱定型即制得微孔膜。2、熱致相分離法是近年來發(fā)展起來的一種制備微孔膜的方法,它是利用聚烯烴等高聚物與某些高沸點(diǎn)的小分子化合物在較高溫度(一般高于聚合物的熔化溫度Tm)時,形成均相溶液,降低溫度又發(fā)生固-液或液-液相分離,這樣在富聚合物相中含有添加物相,而富添加物相中又含有聚合物相,拉伸后除去低分子物則可制成互相貫通的微孔膜材料。
現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種制備復(fù)合膜的方法,包括在超高分子量的聚乙烯(PE)微孔膜上進(jìn)行紡絲,纖維層為聚偏氟乙烯或聚丙烯腈(PAN),經(jīng)熱輥壓使纖維層與聚乙烯層牢固結(jié)合,形成復(fù)合膜。用于鋰離子電池隔膜時,效果較好。其所用溶劑有丙酮、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)等。
然而,上述方法制備得到的聚合物復(fù)合膜的機(jī)械強(qiáng)度較差,用于鋰離子電 池中后存在安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中聚合物復(fù)合膜的機(jī)械強(qiáng)度較差的問題,提供一種聚合物復(fù)合膜。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
提供一種聚合物復(fù)合膜,其特征在于,包括多孔的隔膜以及位于隔膜上的纖維層,所述纖維層內(nèi)具有至少一組纖維束,所述纖維束內(nèi)包括多條平行排列的纖維。
同時本發(fā)明還提供了上述聚合物復(fù)合膜的制備方法,
包括如下步驟:
S1、提供隔膜;
S2、提供紡絲溶液;所述紡絲溶液中包括溶劑及溶解于所述溶劑中的紡絲聚合物;
S3、采用所述紡絲溶液在隔膜上制備纖維層,干燥后得到隔膜上具有纖維層的聚合物復(fù)合膜;
所述制備纖維層的方法為高速靜電紡絲或者輔助電場靜電紡絲;
所述高速靜電紡絲的方法為:在用于收集纖維的收集裝置的轉(zhuǎn)速為1000~6000rpm的情況下進(jìn)行靜電紡絲;
所述輔助電場靜電紡絲的方法為:
在所述收集裝置的遠(yuǎn)離產(chǎn)生纖維的源頭端的一側(cè)設(shè)置輔助電極;所述收集裝置的電壓為0~-60kV,所述輔助電極的電壓為-60kV以下的負(fù)電壓,且所述輔助電極與收集裝置之間存在電壓差;然后進(jìn)行靜電紡絲;
或者,以產(chǎn)生纖維的源頭端與收集纖維的收集裝置之間的區(qū)域作為紡絲區(qū),所述紡絲區(qū)位于兩個相互平行的帶電平面之間,所述兩個帶電平面均沿從源頭端到收集裝置的方向設(shè)置;所述兩個帶電平面之間存在60kV以下的電壓差;然后進(jìn)行靜電紡絲。
另外,本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池,包括正極、負(fù)極和如前所述的聚合物復(fù)合膜,所述聚合物復(fù)合膜位于所述正極和負(fù)極之間。
本發(fā)明提供的聚合物復(fù)合膜中,隔膜表面的纖維層中的纖維沿一定取向規(guī)則分布,在取向方向上,纖維層的機(jī)械強(qiáng)度明顯提高,從而可改善聚合物復(fù)合 膜的抗熱收縮性和力學(xué)強(qiáng)度。
尤其是當(dāng)纖維層內(nèi)具有多組上述纖維束時,可在多個方向上綜合提高纖維層的機(jī)械強(qiáng)度,從而更利于提高聚合物復(fù)合膜的抗熱收縮性和力學(xué)強(qiáng)度。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中雙層膜A1的掃描電子顯微鏡SEM圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的聚合物復(fù)合膜S1的掃描電子顯微鏡SEM圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明提供的聚合物復(fù)合膜包括多孔的隔膜以及位于隔膜上的纖維層,所述纖維層內(nèi)具有至少一組纖維束,所述纖維束內(nèi)包括多條平行排列的纖維。
上述隔膜可直接采用現(xiàn)有的聚烯烴隔膜。所述聚烯烴隔膜為鋰離子電池通用隔膜,包括聚丙烯(PP)隔膜、聚乙烯(PE)隔膜和PE/PP/PE三層隔膜等。
同時,上述隔膜也可以采用常規(guī)的多孔陶瓷膜(CCL),其具體包括基膜和位于基膜表面的無機(jī)顆粒層,所述無機(jī)顆粒層位于纖維層與基膜之間。
其中,基膜可直接采用上述常規(guī)的聚烯烴膜,如聚丙烯(PP)膜、聚乙烯(PE)膜和PE/PP/PE三層膜等。
具體的,所述無機(jī)顆粒層包括無機(jī)顆粒和粘結(jié)劑。
所述無機(jī)顆粒選自Al2O3(包括α,β,γ型)、SiO2、BaSO4、二氧化鈦(TiO2、金紅石或銳鈦礦)、CuO、MgO、LiAlO2、ZrO2、碳納米管(CNT)、BN、SiC、Si3N4、WC、BC、AlN、Fe2O3、BaTiO3、MoS2、α-V2O5、PbTiO3、TiB2、CaSiO3、分子篩ZSM-5、粘土或高嶺土中的一種或多種,優(yōu)選采用Al2O3、SiO2或BaSO4。
本發(fā)明中,當(dāng)無機(jī)顆粒為Al2O3,尤其是α-Al2O3時,具有優(yōu)異的熱絕緣性和電化學(xué)穩(wěn)定性,利于提高聚合物復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性,從而提高電池的安全性能。當(dāng)采用SiO2或BaSO4時,可提高鋰離子電池的熱穩(wěn)定性。
發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在隔膜中包括上述無機(jī)顆粒層時,本發(fā)明提供的纖維層與上述隔膜內(nèi)的無機(jī)顆粒層的相親性優(yōu)于與聚烯烴膜之間的相親性; 同時,無機(jī)顆粒層表面凹凸不平,具有大量顆粒突起,可提供更多的纖維層纖維附著點(diǎn),利于提高纖維層在無機(jī)顆粒層上的粘結(jié)強(qiáng)度。纖維層可更好的將正負(fù)極和隔膜粘結(jié)為一個整體。同時,該無機(jī)顆粒層可賦予聚合物復(fù)合膜整體尺寸穩(wěn)定性,抗熱收縮性能高。在上述纖維層具有優(yōu)異粘附性的情況下,與上述無機(jī)顆粒層相配合,可提高制備得到的鋰離子電池的硬度,并且循環(huán)時極片不易變形,安全性高。并且該無機(jī)顆粒層可提高隔膜的強(qiáng)度,以及與電解液的相親性。
對于上述無機(jī)顆粒,優(yōu)選情況下,其粒徑為50nm~3μm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),當(dāng)無機(jī)顆粒層中的無機(jī)顆粒在上述范圍內(nèi)時,一方面可有效避免無機(jī)顆粒堵塞多孔聚烯烴膜,保證鋰離子順利通過。同時,上述粒徑范圍的無機(jī)顆粒利于調(diào)整厚度,從而有效改善聚合物復(fù)合膜的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性,提高電池安全性能。上述粘結(jié)劑用于粘結(jié)無機(jī)顆粒,并粘附于隔膜上。本發(fā)明中,上述粘結(jié)劑可選自能溶于有機(jī)溶劑或去離子水的PVDF、P(VDF-HFP)、PMMA、PAN、PI、PVP、PEO、PVA、CMC、SBR中的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明,上述無機(jī)顆粒層中,所述無機(jī)顆粒和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為9~24:1。
上述無機(jī)顆粒層的厚度可在較大范圍內(nèi)變動,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要對其進(jìn)行調(diào)整,優(yōu)選情況下,所述無機(jī)顆粒層的厚度為0.5~3μm。無機(jī)顆粒層厚度在上述范圍內(nèi)時,一方面可有效改善隔膜的機(jī)械強(qiáng)度和抗熱收縮性;另一方面,可有效保證聚合物復(fù)合膜的鋰離子遷移速度,利于保證電池的電性能。
在優(yōu)選情況下,所述隔膜內(nèi),基膜的兩側(cè)面上均設(shè)有所述無機(jī)顆粒層。
本發(fā)明中,位于隔膜表面的纖維層內(nèi)具有至少一組纖維束,所述纖維束內(nèi)包括多條平行排列的纖維。
現(xiàn)有技術(shù)中存在通過靜電紡絲在隔膜表面制備纖維層。靜電紡絲是一種利用聚合物溶液或熔體在強(qiáng)電場下進(jìn)行噴射紡絲的加工技術(shù),所制得的纖維直徑一般在數(shù)十納米至幾微米之間,比傳統(tǒng)方法制得的纖維直徑小幾個數(shù)量級,是獲得納米尺寸長纖維的有效方法之一。其基本過程是,聚合物溶液或熔體在幾千至幾萬伏的高壓靜電場下克服表面張力而產(chǎn)生帶電噴射流。溶液或熔體在噴射過程中干燥、固化最終落在收集裝置上形成纖維氈或其他形狀的纖維結(jié)構(gòu)物。
現(xiàn)有的靜電紡絲工藝制備的纖維層力學(xué)性能較差。本發(fā)明的發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的靜電紡絲獲得的纖維層中,纖維呈雜亂堆積于基膜上,纖 維層中的纖維無確定取向,并且均為松弛堆積狀態(tài)。通過分析認(rèn)為,呈松弛雜亂堆積狀態(tài)分布的纖維在受到外力時,相互之間易產(chǎn)生滑動,導(dǎo)致纖維層力學(xué)性能較差。
而本發(fā)明提供的聚合物復(fù)合膜中,纖維層內(nèi)具有纖維束,纖維束內(nèi)包括多條筆直同向延伸的纖維。由于纖維相互之間平行排列,呈筆直狀態(tài)同向延伸,具有一定的取向。在取向方向上,當(dāng)受到外力作用時,呈筆直狀態(tài)的纖維無法發(fā)生相對滑動,通過纖維自身的張力抗拒外界的拉力,在宏觀上而言,即纖維層具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。
所述纖維層內(nèi)優(yōu)選具有多組所述纖維束,所述多組纖維束之間可以相互平行呈同向排列,也可以具有多個不同取向,當(dāng)纖維層內(nèi)具有多個不同取向的纖維束時,纖維層在不同方向上均具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。即優(yōu)選情況下,纖維層內(nèi)具有多組所述纖維束,多組纖維束具有不同取向。
在上述結(jié)構(gòu)下,纖維層內(nèi),相鄰兩組纖維束之間的夾角可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇和調(diào)整,優(yōu)選情況下,所述纖維層內(nèi),相鄰兩組纖維束之間的夾角為30°~90°。
根據(jù)本發(fā)明,進(jìn)一步優(yōu)選情況下,所述多組纖維束之間依次等夾角分布??梢岳斫獾?,此時,在360°圓周方向上,多個纖維束等夾角均勻分布,此時,纖維層在各個方向上均具有優(yōu)異且大致相同的機(jī)械強(qiáng)度,利于更有效提高聚合物復(fù)合膜的機(jī)械強(qiáng)度。
本發(fā)明中,當(dāng)纖維層內(nèi)的纖維束之間的夾角為90°,即,纖維層內(nèi)的纖維束呈正交分布時,更利于提高聚合物復(fù)合膜的機(jī)械強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明,上述纖維層的具體材質(zhì)可采用常規(guī)的各種,優(yōu)選情況下,所述纖維層材質(zhì)選自聚醚酰亞胺、聚丙烯腈、共聚醚醚酮、聚醚砜、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種。
進(jìn)一步優(yōu)選情況下,所述纖維層材質(zhì)為聚醚酰亞胺。通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),由含有聚醚酰亞胺的聚合物材料形成的纖維層可有效提高聚合物復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性。
具體的,上述纖維層可直接由聚醚酰亞胺制備得到,由此得到的纖維層材質(zhì)即為聚醚酰亞胺;或者上述纖維層也可以通過含有聚醚酰亞胺和其他輔助聚合物的混合物制備得到,由此得到的纖維層材質(zhì)包括聚醚酰亞胺和輔助聚合物。
本發(fā)明中,可選用的輔助聚合物包括聚丙烯腈、共聚醚醚酮、聚醚砜、聚 酰胺酰亞胺、聚酰胺酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種。上述輔助聚合物與聚醚酰亞胺共同使用,可有效提高得到的纖維層與隔膜之間的結(jié)合力,利于聚醚酰亞胺發(fā)揮作用,從而提高聚合物復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明中,上述纖維層中同時包含聚醚酰亞胺和其他輔助聚合物時,可以為同一根纖維的材質(zhì)包括聚醚酰亞胺和其他輔助聚合物,也可以為纖維層內(nèi)每一根纖維的材質(zhì)相同,并且纖維層內(nèi)包括聚醚酰亞胺材質(zhì)的纖維和其他輔助聚合物材質(zhì)的纖維。
進(jìn)一步的,本發(fā)明對纖維層中纖維的直徑?jīng)]有特殊限制,優(yōu)選情況下,所述纖維直徑為100~2000nm。并且,優(yōu)選情況下,所述纖維層的厚度為0.5~30μm。本發(fā)明中,當(dāng)纖維層的厚度在上述范圍內(nèi)時可有效對正負(fù)極和隔膜進(jìn)行粘結(jié),提高電池循環(huán)性能。
本發(fā)明中,優(yōu)選情況下,上述聚合物復(fù)合膜中,所述纖維層的孔隙率為70%以上,更優(yōu)選為所述纖維層的孔隙率為75~93%。此時,本發(fā)明中纖維層的粘附性好,可有效將正負(fù)極和隔膜粘結(jié)為一個整體。并且纖維層的孔隙率高,可有效保證聚合物復(fù)合膜的離子電導(dǎo)率。
優(yōu)選情況下,所述纖維層的面密度為0.2~15g/m2。面密度指的是單位面積基材隔膜上所敷物質(zhì)的質(zhì)量,由該指標(biāo)可以知道基材隔膜上的敷料量??赏ㄟ^面密度、厚度、以及聚合物的本體密度計(jì)算纖維層的孔隙率,其中聚合物本體的密度是指聚合物固體本身的密度。本發(fā)明中,纖維層的面密度在上述范圍內(nèi)時,可有效保證電導(dǎo)率,不影響鋰離子遷移,同時具有更好的粘結(jié)性能,利于提高電池的安全性能。
本發(fā)明中,可根據(jù)需要,在上述隔膜一個表面設(shè)置上述纖維層,也可以在隔膜兩個表面上均設(shè)置上述纖維層。
本發(fā)明還提供了上述聚合物復(fù)合膜的制備方法,
包括如下步驟:
S1、提供隔膜;
S2、提供紡絲溶液;所述紡絲溶液中包括溶劑及溶解于所述溶劑中的紡絲聚合物;
S3、采用所述紡絲溶液在隔膜上制備纖維層,干燥后得到隔膜上具有纖維層的聚合物復(fù)合膜;
所述制備纖維層的方法為高速靜電紡絲或者輔助電場靜電紡絲;
所述高速靜電紡絲的方法為:在用于收集纖維的收集裝置的轉(zhuǎn)速為1000~6000rpm的情況下進(jìn)行靜電紡絲;
所述輔助電場靜電紡絲的方法為:
在所述收集裝置的遠(yuǎn)離產(chǎn)生纖維的源頭端的一側(cè)設(shè)置輔助電極;所述收集裝置的電壓為0~-60kV,所述輔助電極的電壓為-60kV以下的負(fù)電壓,且所述輔助電極與收集裝置之間存在電壓差;然后進(jìn)行靜電紡絲;
或者,以產(chǎn)生纖維的源頭端與收集纖維的收集裝置之間的區(qū)域作為紡絲區(qū),所述紡絲區(qū)位于兩個相互平行的帶電平面之間,所述兩個帶電平面均沿從源頭端到收集裝置的方向設(shè)置;所述兩個帶電平面之間存在60kV以下的電壓差;然后進(jìn)行靜電紡絲。
根據(jù)本發(fā)明,如上述步驟S1,首先提供一隔膜,以該隔膜為基體,在其表面進(jìn)行后續(xù)操作。
如前所述,該隔膜可采用常規(guī)的聚烯烴隔膜。具體包括聚丙烯(PP)隔膜、聚乙烯(PE)隔膜和PE/PP/PE三層隔膜等。
或者,本發(fā)明中,上述隔膜還可以為多孔陶瓷膜(CCL),其具體包括基膜和位于基膜表面的無機(jī)顆粒層。
當(dāng)采用多孔陶瓷膜作為上述隔膜時,本發(fā)明中,所述步驟S1中,先提供多孔的基膜,然后在所述基膜表面制備無機(jī)顆粒層,得到所述隔膜。此時,基膜可采用如前所述的聚丙烯(PP)膜、聚乙烯(PE)膜和PE/PP/PE三層膜等。
所述制備無機(jī)顆粒層的方法為:將包括無機(jī)顆粒、涂覆溶劑和粘結(jié)劑的漿料涂覆于基膜表面,烘干后在基膜表面形成所述無機(jī)顆粒層。
根據(jù)本發(fā)明,上述無機(jī)顆粒選自Al2O3(包括α,β,γ型)、SiO2、BaSO4、TiO2、CuO、MgO、LiAlO2、ZrO2、CNT、BN、SiC、Si3N4、WC、BC、AlN、Fe2O3、BaTiO3、MoS2、α-V2O5、PbTiO3、TiB2、CaSiO3、分子篩、粘土或高嶺土中的一種或多種,優(yōu)選采用Al2O3、SiO2或BaSO4。更優(yōu)選情況下,所述無機(jī)顆粒的粒徑為50nm~3μm。
上述粘結(jié)劑用于在形成的無機(jī)顆粒層中將無機(jī)顆粒粘結(jié),并提供在基膜表面的附著力。優(yōu)選情況下,所述粘結(jié)劑可選自PVDF、P(VDF-HFP)、PMMA、PAN、PI、PVP、PEO、PVA、CMC、SBR中的一種或多種。上述涂覆溶劑用于賦予漿料一定的流動性,便于施工,在后續(xù)工藝過程中,該涂覆溶劑被除去,形成僅包含粘結(jié)劑和上述無機(jī)顆粒的無機(jī)顆粒層。本發(fā)明中,上述溶劑優(yōu)選為 N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N’N-二甲基甲酰胺(DMF)、N’N-二甲基乙酰胺(DMAc)、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、去離子水、乙醇中的一種或多種。
優(yōu)選情況下,上述漿料中,無機(jī)顆粒、涂覆溶劑和粘結(jié)劑的重量比為9~24:67~500:1。
根據(jù)本發(fā)明,先在基膜表面形成上述無機(jī)顆粒層,上述制備得到的纖維層可在該無機(jī)顆粒層上牢固粘結(jié),一方面可有效提高制備得到的聚合物復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度,另一方面,該無機(jī)顆粒層位于基膜與纖維層之間,可賦予聚合物復(fù)合膜整體優(yōu)異的抗熱收縮性能。
本發(fā)明中,上述無機(jī)顆粒層的厚度可在較大范圍內(nèi)變動,優(yōu)選情況下,所述無機(jī)顆粒層的厚度為0.5~3μm。
如前所述,可在基膜兩側(cè)先制備上述無機(jī)顆粒層,得到上述隔膜。然后再在隔膜的兩個無機(jī)顆粒層表面制備上述纖維層。
獲得隔膜后,如步驟S2,需提供用于制備紡絲層的紡絲溶液。
根據(jù)本發(fā)明,該紡絲溶液中包括溶劑及溶解于所述溶劑中的紡絲聚合物。本發(fā)明中,紡絲聚合物可采用現(xiàn)有的各種物質(zhì),優(yōu)選情況下,所述紡絲聚合物選自聚醚酰亞胺、聚丙烯腈、共聚醚醚酮、聚醚砜、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種。更優(yōu)選為,所述紡絲聚合物中含有聚醚酰亞胺。
本發(fā)明中,上述紡絲聚合物可以采用聚醚酰亞胺,由此通過靜電紡絲獲得的纖維層材質(zhì)即為聚醚酰亞胺。或者,上述紡絲聚合物也可以采用聚醚酰亞胺和輔助聚合物的混合物。優(yōu)選的,上述所述輔助聚合物選自聚丙烯腈、共聚醚醚酮、聚醚砜、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種。
當(dāng)采用聚醚酰亞胺和輔助聚合物的混合物作為紡絲聚合物時,輔助聚合物的加入并不會導(dǎo)致聚合物復(fù)合膜熱穩(wěn)定性的下降,相反,上述含量范圍內(nèi)的輔助聚合物可有效提高獲得的紡絲層與隔膜之間的粘結(jié)力,從而更利于提高聚合物復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性。
具體的,采用聚醚酰亞胺和輔助聚合物進(jìn)行靜電紡絲時,可分別將聚醚酰亞胺和輔助聚合物溶解,形成不同的紡絲溶液。在進(jìn)行靜電紡絲時,以分別包含聚醚酰亞胺和輔助聚合物的紡絲溶液同時進(jìn)行靜電紡絲,此時,形成的紡絲層中,包括聚醚酰亞胺材質(zhì)的纖維以及輔助聚合物材質(zhì)的纖維。
同時,也可以將聚醚酰亞胺和輔助聚合物共同混合,形成內(nèi)部溶解有不同 聚合物的紡絲溶液,然后以該紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲,形成紡絲層。此時,紡絲層內(nèi)的纖維材質(zhì)為包括聚醚酰亞胺和輔助聚合物的混合物。
本發(fā)明中,為利于操作,優(yōu)選情況下,將聚醚酰亞胺和輔助聚合物溶解,形成不同的紡絲溶液。
上述紡絲溶液中的溶劑用于將紡絲聚合物溶解,以便后續(xù)靜電紡絲工序的順利實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中,所述溶劑選自N-甲基吡咯烷酮、N’N-二甲基甲酰胺、N’N-二甲基乙酰胺、甲苯、丙酮、去離子水中的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明,上述紡絲溶液用于在后續(xù)步驟中通過靜電紡絲法制備纖維層。因此,紡絲溶液中,紡絲聚合物的濃度范圍為可采用靜電紡絲法進(jìn)行紡絲的濃度范圍。優(yōu)選情況下,本發(fā)明中,所述步驟S2中,所述紡絲溶液中,紡絲聚合物的濃度為3~30wt%。更優(yōu)選為8~20wt%。當(dāng)聚合物的相對分子質(zhì)量固定時,在其他條件一定的情況下,紡絲溶液濃度是影響分子鏈在溶液中纏結(jié)的決定性因素。高分子溶液按照濃度大小及分子鏈形態(tài)的不同,可以分為高分子稀溶液、亞濃溶液、濃溶液三種。在稀溶液中,分子鏈相互分離,分布均一,隨著溶液濃度的增加,分子鏈之間相互穿插交疊,發(fā)生纏結(jié)。稀溶液與亞濃溶液的分界濃度稱為接觸濃度,是指隨著溶液濃度的增加,分子鏈發(fā)生接觸,隨后發(fā)生交疊的濃度。亞濃溶液與濃溶液的分界濃度稱為纏結(jié)濃度,是指隨著溶液濃度的進(jìn)一步增加,分子鏈相互穿插,相互纏結(jié)的濃度。本發(fā)明中,當(dāng)紡絲溶液濃度在上述范圍內(nèi)時,可有效的保證成絲性能。并且,隨著紡絲溶液濃度的升高,高分子纏結(jié)度增加,成絲性更好。本發(fā)明中,當(dāng)采用包含不同聚合物的紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲時,每個紡絲溶液的濃度各種獨(dú)立的選自上述濃度范圍。
根據(jù)本發(fā)明,如步驟S3,需采用所述紡絲溶液在隔膜上制備纖維層。
本發(fā)明中,制備上述纖維層的具體方法仍屬于靜電紡絲工藝。但是,與常規(guī)靜電紡絲工藝不同的是,所述制備纖維層的方法為高速靜電紡絲或者輔助電場靜電紡絲。通過上述高速靜電紡絲或者輔助電場靜電紡絲的方法,在隔膜表面制備內(nèi)部纖維呈筆直規(guī)則取向的纖維層。
具體的,上述高速靜電紡絲的方法為:在用于收集纖維的收集裝置的轉(zhuǎn)速為1000~6000rpm的情況下進(jìn)行靜電紡絲;在進(jìn)行靜電紡絲時,當(dāng)用于收集纖維的收集裝置的表面的線速度過小,由于快速運(yùn)動的射流為混亂狀態(tài),此時形成的纖維會在收集裝置表面呈無規(guī)則堆積的狀態(tài)分布,得到的纖維層的機(jī)械強(qiáng)度較差。而當(dāng)收集裝置表面線速度達(dá)到一定程度后,形成的纖維會以圓周的方式 緊緊地附著在收集裝置表面上,纖維沉積方向相同,并且基本處于筆直狀態(tài),即產(chǎn)生筆直同向延伸的纖維束。另一方面,當(dāng)收集裝置表面線速度過大,由于過快的接收速度會破壞纖維射流,無法得到連續(xù)纖維。
通過對常規(guī)的靜電紡絲工藝的不斷試驗(yàn),發(fā)明人發(fā)現(xiàn),當(dāng)收集裝置的轉(zhuǎn)速為1000~6000rpm時,方可獲得具有筆直同向延伸的纖維束。優(yōu)選情況下,當(dāng)收集裝置的轉(zhuǎn)速為1000~2000rpm時,獲得的纖維層中,纖維的形態(tài)更好,更利于提高纖維層的機(jī)械強(qiáng)度。
進(jìn)行高速靜電紡絲時,收集裝置的轉(zhuǎn)速為1000~6000rpm的前提下,其他工藝方法可采用常規(guī)的。例如,在隔膜上,調(diào)節(jié)好如下紡絲參數(shù):接收距離、溫度、濕度、針頭移動速度、針頭與收集裝置之間的電壓差、流速和收集裝置的轉(zhuǎn)速,即可進(jìn)行靜電紡絲處理。本發(fā)明中,有針頭紡絲法和無針頭紡絲法均可采用。通常,靜電紡絲中,用于接收纖維的收集裝置包括滾筒或者接收板。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的,可旋轉(zhuǎn)的收集裝置通常為滾筒,因此,本發(fā)明中,收集裝置的轉(zhuǎn)速均為以滾筒作為收集裝置時的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明中,進(jìn)行高速靜電紡絲時的具體方法可以采用無針頭靜電紡絲,也可以采用有針頭靜電紡絲。當(dāng)采用有針頭靜電紡絲法時,紡絲液流速為0.3~5mL/h,紡絲溫度為25~70℃,紡絲濕度為10%~60%,針頭與收集裝置之間的電壓差為5~20kV。
根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)流速在上述范圍內(nèi)時,可保證獲得合適的纖維直徑,同時可有效避免堵塞針頭,保證紡絲的順利進(jìn)行。當(dāng)電壓在上述范圍內(nèi)時,可有效激發(fā)紡絲溶液形成射流,從而在電場中產(chǎn)生有效的拉伸作用,獲得直徑合適的纖維,保證形成的纖維的形態(tài),利于提高纖維層的孔隙率和粘結(jié)性能。
當(dāng)采用無針頭紡絲法時,如前所述,優(yōu)選情況下,在溫度為25~70℃、濕度為10%~60%下進(jìn)行靜電紡絲,并且液池移動速度0~2000mm/sec,所述產(chǎn)生纖維的源頭端的電壓為0~150kV,所述收集裝置的電壓為-50~0kV,所述源頭端與收集裝置之間的電壓差為20~200kV。
本發(fā)明中,輔助電場靜電紡絲方法可以為:在所述收集裝置的遠(yuǎn)離產(chǎn)生纖維的源頭端的一側(cè)設(shè)置輔助電極;所述收集裝置的電壓為0~-60kV,所述輔助電極的電壓為-60kV以下的負(fù)電壓,且所述輔助電極與收集裝置之間存在電壓差;然后進(jìn)行靜電紡絲。
上述輔助電極包括多個平行設(shè)置且相互固定的金屬極板。優(yōu)選情況下,所 述金屬極板長度為10~1000mm,寬度為1~500mm,相鄰兩個金屬極板之間的間距為1~500mm。更優(yōu)選為,所述輔助電極與收集裝置之間的間距為1~1000mm。
或者,輔助電場靜電紡絲方法還可以為:以產(chǎn)生纖維的源頭端與收集纖維的收集裝置之間的區(qū)域作為紡絲區(qū),所述紡絲區(qū)位于兩個相互平行的帶電平面之間,所述兩個帶電平面均沿從源頭端到收集裝置的方向設(shè)置;所述兩個帶電平面之間存在60kV以下的電壓差;然后進(jìn)行靜電紡絲。
上述兩種輔助電場靜電紡絲方法中,通過在紡絲區(qū)之間形成附加電場,改變纖維在紡絲區(qū)內(nèi)的運(yùn)動形態(tài),從而實(shí)現(xiàn)纖維在收集裝置上的規(guī)則分布,得到纖維筆直同向延伸的纖維束。
本發(fā)明中,在采用輔助電場靜電紡絲時,與前速的高速靜電紡絲類似,靜電紡絲的其他條件與常規(guī)靜電紡絲方法相同,如前所述,具體可以采用有針頭靜電紡絲,也可以采用無針頭靜電紡絲。并且,在采用輔助電場靜電紡絲時,收集裝置可以為接收板,也可以為可轉(zhuǎn)動的滾筒。在輔助電場靜電紡絲中,采用可轉(zhuǎn)動的滾筒作為收集裝置時,其轉(zhuǎn)速可以采用常規(guī)的轉(zhuǎn)速(小于1000rpm),優(yōu)選情況下,采用高轉(zhuǎn)速(1000~6000rpm),此時,可實(shí)現(xiàn)高速靜電紡絲和輔助電場靜電紡絲共同作用,進(jìn)一步提高紡絲層的力學(xué)性能。
當(dāng)采用有針頭紡絲法時,紡絲液流速為0.3~5mL/h,紡絲溫度為25~70℃,紡絲濕度為10%~60%,針頭與收集裝置之間的電壓差為5~20kV。優(yōu)選為流速0.6~2.0mL/h,溫度30~50℃,紡絲濕度20%~50%,針頭與收集裝置之間的電壓差為8~15kV。
收集裝置采用無針頭靜電紡絲法時,如前所述,優(yōu)選情況下,在溫度為25~70℃、濕度為10%~60%下進(jìn)行靜電紡絲,并且液池移動速度0~2000mm/sec,收集裝置的移動速度0~20000mm/min(此時收集裝置為板狀,未轉(zhuǎn)動),優(yōu)選情況下,收集裝置為滾筒,其轉(zhuǎn)速為1000~6000rpm,所述源頭端電壓為0~150kV,收集裝置的電壓為-50~0kV,所述源頭端與收集裝置間的電壓差為20~200kV。
通過上述方法,即可在隔膜表面制備具有筆直同向延伸的纖維束。在其他條件不變的情況下,隔膜表面的纖維均為同一取向。所述纖維束可以為多組,所述多組纖維束之間可以相互平行排列。
為進(jìn)一步提高纖維層的機(jī)械強(qiáng)度,優(yōu)選情況下,通過高速靜電紡絲或者輔助電場靜電紡絲在隔膜上形成纖維束后,旋轉(zhuǎn)隔膜,繼續(xù)進(jìn)行高速靜電紡絲或者輔助電場靜電紡絲。此時,即可獲得兩種不同取向的纖維束。根據(jù)實(shí)際情況, 可重復(fù)所述上述步驟,在隔膜上形成內(nèi)部具有多組不同取向纖維束的纖維層。上述旋轉(zhuǎn)隔膜的方式可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,例如可在不改變收集裝置位置的情況下,將隔膜卸下并旋轉(zhuǎn)后再固定于收集裝置上;或者可直接旋轉(zhuǎn)收集裝置,從而帶動隔膜同步轉(zhuǎn)動。
隔膜每次旋轉(zhuǎn)的角度可根據(jù)實(shí)際需要或所需形成纖維束的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整,優(yōu)選情況下,旋轉(zhuǎn)所述隔膜的角度為30°~90°。
本發(fā)明的發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在紡絲溶液濃度在前述范圍的前提下,通過上述條件的靜電紡絲工藝,可實(shí)現(xiàn)溶劑揮發(fā)速度與纖維形成速度的良好匹配,可獲得形貌好,粘附性更高,纖維與纖維之間粘附性更好的纖維層,并且其孔隙率可達(dá)到70%以上,優(yōu)選為75~93%。
根據(jù)本發(fā)明,本發(fā)明提供的方法制備的纖維層中,纖維直徑和纖維層的厚度可在較大范圍內(nèi)變動,具體可通過對具體工藝條件的控制進(jìn)行更改,優(yōu)選情況下,所述纖維直徑為100~2000nm,所述纖維層的厚度為0.5~30μm。
優(yōu)選情況下,通過上述方法制備得到的纖維層的面密度為0.2~15g/m2。
本發(fā)明中,上述靜電紡絲可在隔膜一側(cè)上進(jìn)行,也可在隔膜兩側(cè)進(jìn)行。優(yōu)選情況下,所述步驟S3中,通過靜電紡絲,在所述隔膜的兩個側(cè)面上均形成所述纖維層。此時,先在隔膜一側(cè)進(jìn)行靜電紡絲,可選擇性的進(jìn)行熱輥壓,并干燥后,在隔膜另一側(cè)再進(jìn)行靜電紡絲,并可選擇性的進(jìn)行熱輥壓,并干燥即可。
根據(jù)本發(fā)明,靜電紡絲結(jié)束后,將膜取下,可選擇性的在1~15MPa的壓力下進(jìn)行壓膜處理,例如進(jìn)行熱輥壓(熱滾壓條件為:溫度為25~60℃,壓力為1~15MPa),然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
同時,本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池,包括正極、負(fù)極和如前所述的聚合物復(fù)合膜,所述聚合物復(fù)合膜位于所述正極和負(fù)極之間。
上述鋰離子電池的制備方法與常規(guī)的鋰離子電池的制備方法類似,例如,在干燥房中以聚合物復(fù)合膜隔開正極片和負(fù)極片,然后以卷繞的方式制備成極芯,往極芯中注入電解液,封口后得到所述鋰離子電池。
上述正極、負(fù)極均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,此處不贅述。
以下通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為615nm的Al2O3顆粒、粘結(jié)劑(PEO)和涂覆溶劑(去離子水)按24:1:500的重量比混合成漿料,以涂覆法在12μm厚的PE膜的表面涂上Al2O3顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的雙層膜A1(其表面結(jié)構(gòu)如圖1所示),其中PE膜的厚度為12μm,PE膜的表面具有厚度為3μm的Al2O3無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在溶劑NMP中加入紡絲聚合物(聚丙烯腈),在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度為5wt%的紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的雙層膜A1包裹在滾筒上(收集裝置),在雙層膜A1的一個側(cè)面上以有針頭靜電紡絲法對紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:接收距離為12cm,溫度為25℃,濕度為50%,針頭內(nèi)徑為0.46mm,針頭移動速度為6.6mm/sec,電壓為10kV,流速為0.3mL/h,滾筒轉(zhuǎn)速為1000rpm。
靜電紡絲結(jié)束后,將雙層膜A1取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。得到聚合物復(fù)合膜S1(其表面結(jié)構(gòu)如圖2所示,纖維層內(nèi)具有大量沿同一方向筆直延伸的纖維),其一個側(cè)面上形成有厚度為3μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為522nmnm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為2.18g/m2。
4、孔隙率測試
通過紡絲溶液的重量,計(jì)算出單位面積膜上高分子的質(zhì)量,根據(jù)已知的高分子的密度,計(jì)算出單位面積膜上高分子的體積。然后計(jì)算出聚合物復(fù)合膜S1的孔隙率。孔隙率的計(jì)算公式如下:
孔隙率=(1-高分子的體積/(面積×厚度))×100%
得到聚合物復(fù)合膜S1的孔隙率為81%。
5、力學(xué)性能測試
采用深圳君瑞的萬能試驗(yàn)機(jī)(均校準(zhǔn)過),測試聚合物復(fù)合膜S1的拉伸強(qiáng)度和穿刺強(qiáng)度。
得到聚合物復(fù)合膜S1的橫向拉伸強(qiáng)度為118MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為129MPa,針刺強(qiáng)度為0.522kgf。
6、熱穩(wěn)定性測試
將聚合物復(fù)合膜S1裁取6cm×6cm的方片,置于烘箱中,分別在120℃、140℃、160℃、180℃中烘烤1h,測量方片的長寬。計(jì)算出聚合物復(fù)合膜S1的熱收縮率。熱收縮率的計(jì)算公式如下:
熱收縮率=(1-長度/6)×100%
得到在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S1的橫向熱收縮率分別為:0.00%、0.00%、3.20%、4.50%,縱向熱收縮率分別為:0.80%、2.00%、2.00%、5.00%。
實(shí)施例2
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為615nm的Al2O3顆粒、粘結(jié)劑(PEO)和涂覆溶劑(去離子水)按24:1:500的重量比混合成漿料,以涂覆法在11μm厚的PE膜的兩個表面均涂上Al2O3顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的三層膜A2,其中PE膜的厚度為11μm,PE膜的兩個表面均具有厚度為2μm的Al2O3無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在兩份溶劑NMP中分別加入紡絲聚合物聚醚酰亞胺和聚丙烯腈,在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度分別為20wt%和10wt%的兩份紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的三層膜A2包裹在滾筒上(收集裝置),在三層膜A2的一個側(cè)面上以有針頭靜電紡絲法同時對上述兩份紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:接收距離為12cm,溫度為25℃,濕度為50%,針頭內(nèi)徑為0.46mm,針頭移動速度為6.6mm/sec,針頭與滾筒間電壓差為10kV,流速為0.3mL/h,滾筒轉(zhuǎn)速為2000rpm。然后將三層膜A2卸下并旋轉(zhuǎn)90°后重新固定于滾筒上,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將三層膜A2取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
然后采用同樣的方法在三層膜A2的另一側(cè)面上制備纖維層,并在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
得到聚合物復(fù)合膜S2,其兩個側(cè)面上均形成有厚度為1.5μm的纖維層。用 TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為380nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為1.25g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S2的孔隙率為78%,橫向拉伸強(qiáng)度為121MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為119MPa,針刺強(qiáng)度為0.541kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S2的橫向熱收縮率分別為:1.00%、1.50%、3.50%、6.50%,縱向熱收縮率分別為:0.90%、2.30%、3.00%、5.50%。
實(shí)施例3
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為1μm的SiO2顆粒、粘結(jié)劑(PVDF)和涂覆溶劑(NMP)按19:1:200的重量比混合成漿料,以涂覆法在12μm厚的PE膜的表面涂上SiO2顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的雙層膜A3,其中PE膜的厚度為12μm,PE隔膜的表面具有厚度為3μm的SiO2無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在兩份溶劑NMP中分別加入紡絲聚合物聚醚酰亞胺和聚丙烯腈,在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度分別為25wt%和13wt%的兩份紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的雙層膜A3包裹在滾筒上(收集裝置),在雙層膜A3的一個側(cè)面上以有針頭靜電紡絲法同時對上述兩份紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:接收距離為12cm,溫度為25℃,濕度為50%,針頭內(nèi)徑為0.46mm,針頭移動速度為6.6mm/sec,針頭與滾筒間電壓差為10kV,流速為0.3mL/h,滾筒轉(zhuǎn)速為6000rpm。然后將雙層膜A3卸下并旋轉(zhuǎn)90°后重新固定于滾筒上,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將雙層膜A3取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。得到聚合物復(fù)合膜S3,其一個側(cè)面上形成有厚度為5μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為446nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為3.36g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S3的孔隙率為83%,橫向拉伸強(qiáng)度為119MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為131MPa,針刺強(qiáng)度為0.568kgf。在120℃、140℃、 160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S3的橫向熱收縮率分別為:0.00%、1.60%、2.00%、3.00%,縱向熱收縮率分別為:0.00%、1.00%、1.20%、5.50%。
實(shí)施例4
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為1μm的SiO2顆粒、粘結(jié)劑(PVDF)和涂覆溶劑(NMP)按19:1:200的重量比混合成漿料,以涂覆法在11μm厚的PE膜的兩個表面均涂上SiO2顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的三層膜A4,其中PE膜的厚度為11μm,PE膜的表面均具有厚度為2μm的SiO2無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在兩份溶劑NMP中分別加入紡絲聚合物聚醚酰亞胺和聚丙烯腈,在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度分別為25wt%和10wt%的兩份紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的三層膜A4包裹在滾筒上(收集裝置),在三層膜A4的一個側(cè)面上以有針頭靜電紡絲法同時對上述兩份紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:接收距離為12cm,溫度為25℃,濕度為50%,針頭內(nèi)徑為0.46mm,針頭移動速度為6.6mm/sec,針頭與滾筒間電壓差為10kV,流速為0.3mL/h,滾筒轉(zhuǎn)速為2000rpm。然后將三層膜A4卸下并旋轉(zhuǎn)90°后重新固定于滾筒上,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將三層膜A4取下,在10MPa壓力下模壓2min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
然后采用同樣的方法在三層膜A4的另一側(cè)面上制備纖維層,并在10MPa壓力下模壓2min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
得到聚合物復(fù)合膜S4,其兩個側(cè)面上均形成有厚度為2.5μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為421nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為1.68g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S4的孔隙率為75%,橫向拉伸強(qiáng)度為110MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為119MPa,針刺強(qiáng)度為0.598kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S4的橫向熱收縮率分別為:0.00%、0.50%、1.00%、3.50%,縱向熱收縮率分別為:0.70%、3.00%、1.50%、5.30%。
實(shí)施例5
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為500nm的BaSO4顆粒、粘結(jié)劑(PEO)和涂覆溶劑(去離子水)按10:1:200的重量比混合成漿料,以涂覆法在13μm厚的PE膜的表面涂上BaSO4顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的雙層膜A5,其中PE膜的厚度為13μm,PE膜的表面具有厚度為2μm的BaSO4無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在溶劑NMP中加入紡絲聚合物(聚醚酰亞胺),在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度為20wt%的紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的雙層膜A5包裹在滾筒上(收集裝置),在雙層膜A5的一個側(cè)面上以有針頭靜電紡絲法對紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:接收距離為12cm,溫度為25℃,濕度為50%,針頭內(nèi)徑為0.46mm,針頭移動速度為6.6mm/sec,針頭與滾筒間電壓差為10kV,流速為0.3mL/h,滾筒轉(zhuǎn)速為2000rpm。然后將雙層膜A5卸下并旋轉(zhuǎn)90°后重新固定于滾筒上,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將雙層膜A5取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。得到聚合物復(fù)合膜S5,其一個側(cè)面上形成有厚度為7μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為460nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為4.30g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S5的孔隙率為79%,橫向拉伸強(qiáng)度為109MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為121MPa,針刺強(qiáng)度為0.578kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S5的橫向熱收縮率分別為:0.00%、0.60%、1.20%、5.00%,縱向熱收縮率分別為:0.00%、0.00%、1.60%、6.50%。
實(shí)施例6
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為500nm的BaSO4顆粒、粘結(jié)劑(PEO)和涂覆溶劑(去離子水)按10:1:200的重量比混合成漿料,以涂覆法在13μm厚的PE膜的兩個表面均涂上BaSO4顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的三層膜A6,其中PE隔膜的厚度為13μm,PE膜的兩個表面均具有厚度為1μm的BaSO4無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在兩份溶劑NMP中分別加入紡絲聚合物聚醚酰亞胺和聚丙烯腈,在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度分別為25wt%和10wt%的兩份紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的三層膜A6包裹在收集裝置上,在收集裝置后側(cè)設(shè)置輔助電極;所述輔助電極包括多個平行設(shè)置且相互固定的金屬極板,所述金屬極板長度為500mm,寬度為200mm,相鄰兩個金屬極板之間的間距為20mm;所述輔助電極與收集裝置之間的間距為500mm。在三層膜A6的一個側(cè)面上以無針頭靜電紡絲法同時對上述兩份紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:電極距離18.2cm,溫度為25℃,濕度為35%,液池移動速度540mm/sec,基材移動速度150mm/min,產(chǎn)生纖維的源頭端電壓為40kV,收集裝置的電壓為-20kV,源頭端與收集裝置間電壓差為60kV。所述輔助電極的電壓為-40kV。然后將三層膜A6旋轉(zhuǎn)90°,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將三層膜A6取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
然后采用同樣的方法在三層膜A6的另一側(cè)面上制備纖維層,并在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
得到聚合物復(fù)合膜S6,其兩個側(cè)面上均形成有厚度為3.5μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為631nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為2.51g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S6的孔隙率為84%,橫向拉伸強(qiáng)度為110MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為125MPa,針刺強(qiáng)度為0.611kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S6的橫向熱收縮率分別為:0.50%、0.40%、1.10%、3.80%,縱向熱收縮率分別為:0.70%、1.00%、1.50%、3.50%。
實(shí)施例7
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為615nm的Al2O3顆粒、粘結(jié)劑(PEO)和涂覆溶劑(去離子水)按24:1:500的重量比混合成漿料,以涂覆法在12μm厚的PE膜的表面涂上Al2O3顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的雙層膜A7,其中PE膜的厚度為12μm,PE膜的表面具有厚度為3μm的Al2O3無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在兩份溶劑NMP中分別加入紡絲聚合物聚醚酰亞胺和聚丙烯腈,在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度分別為22wt%和13wt%的兩份紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的雙層膜A7包裹在收集裝置上,在雙層膜A7的一個側(cè)面上以無針頭靜電紡絲法同時對上述兩份紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:電極距離18.2cm,溫度為25℃,濕度為35%,液池移動速度540mm/sec,收集裝置的轉(zhuǎn)速為2000rpm,產(chǎn)生纖維的源頭端電壓為40kV,收集裝置電壓為-20kV,源頭端與收集裝置間電壓差為60kV。然后將雙層膜A7旋轉(zhuǎn)90°,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將雙層膜A7取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。得到聚合物復(fù)合膜S7,其一個側(cè)面上形成有厚度為11μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為508nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為5.60g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S7的孔隙率為71%,橫向拉伸強(qiáng)度為108MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為131MPa,針刺強(qiáng)度為0.621kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S7的橫向熱收縮率分別為:0.00%、1.30%、2.00%、5.50%,縱向熱收縮率分別為:0.00%、0.50%、1.20%、7.50%。
實(shí)施例8
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為615nm的Al2O3顆粒、粘結(jié)劑(PEO)和涂覆溶劑(去離子水)按24:1:500的重量比混合成漿料,以涂覆法在11μm厚的PE膜的兩個表面均涂上Al2O3顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的三層膜A8,其中PE膜的 厚度為11μm,PE膜的兩個表面均具有厚度為2μm的Al2O3無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在兩份溶劑NMP中分別加入紡絲聚合物聚醚酰亞胺和聚丙烯腈,在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度分別為25wt%和13wt%的兩份紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的三層膜A8包裹在收集裝置上,在紡絲區(qū)的兩側(cè)設(shè)置兩個帶電平面,兩個帶電平面之間的電壓為-10kV。在三層膜A8的一個側(cè)面上以無針頭靜電紡絲法同時對上述兩份紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:電極距離18.2cm,溫度為25℃,濕度為35%,液池移動速度540mm/sec,基材移動速度150mm/min,產(chǎn)生纖維的源頭端電壓為40kV,收集裝置電壓為-20kV,源頭端與收集裝置間電壓差為60kV。然后將三層膜A8旋轉(zhuǎn)90°,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將三層膜A8取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
然后采用同樣的方法在三層膜A8的另一側(cè)面上制備纖維層,并在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
得到聚合物復(fù)合膜S8,其兩個側(cè)面上均形成有厚度為5.5μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為532nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為3.32g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S8的孔隙率為84.3%,橫向拉伸強(qiáng)度為110MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為114MPa,針刺強(qiáng)度為0.565kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S8的橫向熱收縮率分別為:0.80%、0.00%、1.50%、3.90%,縱向熱收縮率分別為:0.70%、1.00%、2.50%、3.30%。
實(shí)施例9
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為615nm的Al2O3顆粒、粘結(jié)劑(PEO)和涂覆溶劑(去離子水)按24:1:500的重量比混合成漿料,以涂覆法在12μm厚的PE膜的表面涂上Al2O3顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的雙層膜A9,其中PE膜的厚度為12μm,PE膜的表面具有厚度為3μm的Al2O3無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在兩份溶劑NMP中分別加入紡絲聚合物聚醚酰亞胺和聚丙烯腈,在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度分別為20wt%和13wt%的兩份紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的雙層膜A9包裹在滾筒上(收集裝置),在雙層膜A9的一個側(cè)面上以有針頭靜電紡絲法同時對上述兩份紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:接收距離為12cm,溫度為40℃,濕度為50%,針頭內(nèi)徑為0.46mm,針頭移動速度為6.6mm/sec,針頭與滾筒間電壓差為10kV,流速為1mL/h,滾筒轉(zhuǎn)速為5000rpm。然后將雙層膜A9卸下并旋轉(zhuǎn)90°后重新固定于滾筒上,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將雙層膜A9取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。得到聚合物復(fù)合膜S9,其一個側(cè)面上形成有厚度為15μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為640nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為6.99g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S9的孔隙率為88%,橫向拉伸強(qiáng)度為121MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為135MPa,針刺強(qiáng)度為0.632kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S9的橫向熱收縮率分別為:0.00%、0.60%、1.20%、3.60%,縱向熱收縮率分別為:0.00%、0.00%、4.20%、3.50%。
實(shí)施例10
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為615nm的Al2O3顆粒、粘結(jié)劑(PEO)和涂覆溶劑(去離子水)按24:1:500的重量比混合成漿料,以涂覆法在11μm厚的PE膜的兩個表面均涂上Al2O3顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的三層膜A10,其中PE膜的厚度為11μm,PE膜的兩個表面均具有厚度為2μm的Al2O3無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在兩份溶劑NMP中分別加入紡絲聚合物聚醚酰亞胺和聚丙烯腈,在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度分別為30wt%和10wt%的兩份紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的三層膜A10包裹在滾筒上(收集裝置),在滾筒的遠(yuǎn)離針頭的一側(cè)設(shè)置輔助電極;所述輔助電極包括多個平行設(shè)置且相互固定的金屬極板,所述金屬極板長度為1000mm,寬度為500mm,相鄰兩個金屬極板之間的間距為500mm;所述輔助電極與收集裝置之間的間距為1000mm。在三層膜A10的一個側(cè)面上以有針頭靜電紡絲法同時對上述兩份紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:接收距離為12cm,溫度為40℃,濕度為50%,針頭內(nèi)徑為0.46mm,針頭移動速度為6.6mm/sec,針頭與滾筒間電壓差為為10kV,流速為1mL/h,滾筒轉(zhuǎn)速為200rpm。所述滾筒的電壓為0kV,所述輔助電極的電壓為-20kV。然后將三層膜A10卸下并旋轉(zhuǎn)90°后重新固定于滾筒上,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將三層膜A10取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
然后采用同樣的方法在三層膜A10的另一側(cè)面上制備纖維層,并在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
得到聚合物復(fù)合膜S10,其兩個側(cè)面上均形成有厚度為7.5μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為1021nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為1.36g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S10的孔隙率為76%,橫向拉伸強(qiáng)度為106MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為127MPa,針刺強(qiáng)度為0.604kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S10的橫向熱收縮率分別為:0.50%、1.60%、2.60%、3.60%,縱向熱收縮率分別為:0.00%、0.00%、3.20%、2.50%。
實(shí)施例11
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為615nm的Al2O3顆粒、粘結(jié)劑(PEO)和涂覆溶劑(去離子水)按24:1:500的重量比混合成漿料,以涂覆法在12μm厚的PE膜的表面涂上Al2O3顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的雙層膜A11,其中PE膜的厚度為12μm,PE膜的表面具有厚度為3μm的Al2O3無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在兩份溶劑NMP中分別加入紡絲聚合物聚醚酰亞胺和聚丙烯腈,在50℃的 水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度分別為30wt%和13wt%的兩份紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的雙層膜A11包裹在滾筒上(收集裝置),在紡絲區(qū)的兩側(cè)設(shè)置兩個帶電平面,兩個帶電平面之間的電壓為-60kV。在雙層膜A11的一個側(cè)面上以有針頭靜電紡絲法同時對上述兩份紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:接收距離為12cm,溫度為25℃,濕度為50%,針頭內(nèi)徑為0.46mm,針頭移動速度為6.6mm/sec,針頭與滾筒間電壓差為10kV,流速為0.3mL/h,滾筒轉(zhuǎn)速為200rpm。然后將雙層膜A11卸下并旋轉(zhuǎn)90°后重新固定于滾筒上,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將雙層膜A11取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。得到聚合物復(fù)合膜S11,其一個側(cè)面上形成有厚度為20μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為1063nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為8.95g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S11的孔隙率為81%,橫向拉伸強(qiáng)度為124MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為114MPa,針刺強(qiáng)度為0.634kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S11的橫向熱收縮率分別為:0.50%、1.60%、2.50%、3.00%,縱向熱收縮率分別為:0.00%、0.00%、1.20%、3.50%。
實(shí)施例12
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
1、隔膜的制備
將平均粒徑為615nm的Al2O3顆粒、粘結(jié)劑(PEO)和涂覆溶劑(去離子水)按24:1:500的重量比混合成漿料,以涂覆法在11μm厚的PE膜的兩個表面均涂上Al2O3顆粒層,烘干后形成厚度為15μm的三層膜A12,其中PE膜的厚度為11μm,PE膜的兩個表面均具有厚度為2μm的Al2O3無機(jī)顆粒層。
2、紡絲溶液的配制
在兩份溶劑NMP中分別加入紡絲聚合物聚醚酰亞胺和聚丙烯腈,在50℃的水浴下磁力攪拌使充分溶解,形成濃度分別為30wt%和15wt%的兩份紡絲溶液。
3、聚合物復(fù)合膜的制備
將15μm厚的三層膜A12包裹在滾筒上(收集裝置),在滾筒的遠(yuǎn)離針頭的 一側(cè)設(shè)置輔助電極;所述輔助電極包括多個平行設(shè)置且相互固定的金屬極板,所述金屬極板長度為100mm,寬度為10mm,相鄰兩個金屬極板之間的間距為10mm;所述輔助電極與收集裝置之間的間距為10mm。在三層膜A12的一個側(cè)面上以有針頭靜電紡絲法同時對上述兩份紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲。調(diào)節(jié)靜電紡絲參數(shù)如下:接收距離為12cm,溫度為25℃,濕度為50%,針頭內(nèi)徑為0.46mm,針頭移動速度為6.6mm/sec,針頭與滾筒間電壓差為10kV,流速為0.3mL/h,滾筒轉(zhuǎn)速為200rpm。所述滾筒的電壓為-30kV,所述輔助電極的電壓為-50kV。然后將三層膜A12卸下并旋轉(zhuǎn)90°后重新固定于滾筒上,采用同樣的方法進(jìn)行靜電紡絲。
靜電紡絲結(jié)束后,將三層膜A12取下,在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
然后采用同樣的方法在三層膜A12的另一側(cè)面上制備纖維層,并在5MPa壓力下模壓3min,然后在50℃下鼓風(fēng)干燥24h。
得到聚合物復(fù)合膜S12,其兩個側(cè)面上均形成有厚度為7.5μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為1195nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為6.17g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S12的孔隙率為71%,橫向拉伸強(qiáng)度為112MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為111MPa,針刺強(qiáng)度為0.606kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S12的橫向熱收縮率分別為:0.00%、0.60%、1.00%、2.00%,縱向熱收縮率分別為:0.00%、0.40%、1.20%、3.50%。
對比例1
本對比例用于對比說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
采用實(shí)施例12的方法制備聚合物復(fù)合膜,區(qū)別在于,滾筒轉(zhuǎn)速為200rpm。
得到聚合物復(fù)合膜D1,其兩個側(cè)面上均形成有厚度為10μm的纖維層。用TEM Macrography軟件測量SEM圖中纖維的直徑,記錄數(shù)據(jù),最終計(jì)算得到的平均纖維直徑為176nm,由重量法計(jì)算得到纖維層的面密度為0.22g/m2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜S12的孔隙率為70%,橫向拉伸強(qiáng)度為82MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為81MPa,針刺強(qiáng)度為0.611kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜S12的橫向熱收縮率分別為:0.00%、0.00%、1.10%、3.00%,縱向熱收縮率分別為:0.00%、0.40%、3.20%、5.50%。
對比例2
本對比例用于對比說明本發(fā)明公開的聚合物復(fù)合膜及其制備方法。
以隔膜A2作為聚合物復(fù)合膜D2。
按照實(shí)施例1的方法測得聚合物復(fù)合膜D2的孔隙率為83.0%,橫向拉伸強(qiáng)度為118MPa,縱向拉伸強(qiáng)度分別為125MPa,針刺強(qiáng)度為0.501kgf。在120℃、140℃、160℃、180℃溫度下,聚合物復(fù)合膜D2的橫向熱收縮率分別為:1.00%、27.5%、60.0%、90%,縱向熱收縮率分別為:0.50%、32.5%、62.5%、92%。
對比實(shí)施例12和對比例1的測試結(jié)果可以明確知曉,本發(fā)明提供的聚合物復(fù)合膜具有更優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。