本发明涉及电池隔膜，特别涉及一种高性能间位芳纶电池隔膜及其制备方法。
背景技术：
1、新能源汽车近年来保持着高速增长的势头，而动力电池是新能源汽车三大件(电池、电机、电控)之一，并在整车中占有较高价值。但随着新能源汽车续航里程的逐步增长，动力电池的容量也显著增加，因为电池而导致的潜在安全问题(起火自燃等)也越来越受到关注。
2、在目前的新能源汽车产业中，锂电池是其动力电池主要类型之一。在锂电池的结构中，隔膜是关键的组件之一，隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开，防止两极接触而短路，同时还具有使电解质离子通过的功能。锂离子电池的电解质为有机溶剂系列，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料。
3、目前市面上的电池隔膜很多采用的是邻位对位芳纶，比如中国专利cn108807818a披露了一种芳香族聚酰胺复合隔膜及其制备方法，这里的隔膜由基膜和两个涂层组成，基膜的成分没有限定，只限定了孔隙率为30～80％，而涂层是有芳香族聚酰胺铸膜液经涂布、水洗、干燥后形成的。在配方中包含1～6质量份的芳香族聚酰胺纤维和3～20份质量份的造孔剂。基膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丙烯/聚乙烯复合膜、聚偏氟乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚乙烯无纺布膜、聚丙烯无纺布膜、聚酰亚胺无纺布膜中的一种。芳香族聚酰胺纤维是可选用聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚对苯甲酰胺纤维或聚苯砜、对苯二甲酰胺纤维中的一种或几种，该复合隔膜利用了芳香族聚酰胺纤维热稳定性好、透气性好、孔隙率高、浸润性优异、使用寿命长等优点，但是基膜是不含芳香族聚酰胺纤维，所以整体的热稳定性、透气性、孔隙率、浸润性等性能不如芳香族聚酰胺纤维。同时这里限定了芳香族聚酰胺纤维是分子量在5000～100000之间大分子，孔洞的大小完全取决于造孔剂的用量，这带来了原料种类和成本的增加，而制造完成后，造孔剂又属于废弃物，这又带来后处理问题。
4、中国专利cn114388985a披露了一种对位芳纶锂电池隔膜及其制备方法，这里的湿法芳纶多孔膜层和芳纶纳米纤维层用到的反应原料均为对苯二胺和对苯二甲酰氯，所以其芳纶纤维的主要成分为聚对苯二甲酰对苯二胺(简称“芳纶1414”)，这种材料介电常数和损耗因数较高，不是理想的绝缘材料；两层材料的形成中都需要用到助溶剂(为氯化锂和氯化钙中的任意一种)，实际上起到控制孔径的作用，助溶剂是溶于水的物质，所以在工艺中不会留在成品内，但这会增加原料类型，产生后处理麻烦；而芳纶纳米纤维层中还加入了占对位芳纶纳米纤维绝干质量的0.01-20％改性剂(聚乙二醇和端甲基聚氧乙醚中的任意一种)，这类改性剂的加入会降低阻燃性和热稳定性，在酸碱性溶液中容易水解。
5、所以需要改进配方和制备方法来解决以上问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种高性能间位芳纶电池隔膜，提供一种具有优越的绝缘性、耐热性和耐腐蚀性的电池隔膜材料。
2、本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种高性能间位芳纶电池隔膜，包括：
3、间位芳纶多孔膜基底，仅由间苯二胺与间苯二甲酰氯反应得到，具有相对的第一表面与第二表面，所述间位芳纶多孔膜基底的孔径为0.5～3μm；
4、间位芳纶纳米纤维层，附着于所述第一表面和所述第二表面上，仅由间苯二胺与间苯二甲酰氯反应得到，所述间位芳纶纳米纤维层的孔径为50～500nm，所述间位芳纶纳米纤维层中间位芳纶纳米纤维的直径为50～100nm。
5、具体的，所述间位芳纶多孔膜基底的厚度为0.5～10μm，所述间位芳纶纳米纤维层厚度为0.5～5μm。
6、本发明的另一个主要目的在于提供一种间位芳纶电池隔膜的制备方法，用来得到以上高性能间位芳纶电池隔膜。
7、本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种间位芳纶电池隔膜的制备方法，步骤包括：
8、s1、制备间位芳纶多孔膜基底：在氮气保护下向有机溶剂中加入间苯二胺，待间苯二胺完全溶解后，边搅拌边加入间苯二甲酰氯，间苯二胺与间苯二甲酰氯之间摩尔比为1：(0.96～1.06)，在0℃以下温度内反应30min，然后加入中和剂进行中和，得到浓度为0.5～20wt％的白色间位芳纶聚合液，所述间位芳纶聚合液倾倒在玻璃板上，用刮刀刮膜后，相转化成膜后取出，得到白色的间位芳纶膜片，将所述间位芳纶膜片放在去离子水中，超声20～60分钟，在烘箱中干燥1h后取出，得到间位芳纶多孔膜基底；
9、s2、制备间位芳纶纳米纤维水溶液：在氮气保护下向有机溶剂中加入间苯二胺，待间苯二胺完全溶解后，边搅拌边加入间苯二甲酰氯，间苯二胺与间苯二甲酰氯之间摩尔比为1：(0.96～1.06)，在0℃以下温度内反应30min，然后加入过量有机溶剂，得到混合物凝胶，将所述混合物凝胶破碎，加入去离子水稀释，制备成间位芳纶纳米纤维水溶液；
10、s3、制备隔膜：将所述间位芳纶纳米纤维水溶液滴加到所述湿法芳纶多孔膜基底上，对表面进行刮刀刮膜，在烘箱中干燥30min后取出，从而在所述间位芳纶多孔膜基底上下表面形成间位芳纶纳米纤维层，得到所述间位芳纶锂电池隔膜。
11、具体的，所述间位芳纶多孔膜基底的厚度为0.5～10μm，所述间位芳纶纳米纤维层厚度为0.5～5μm。
12、具体的，步骤s1和步骤s2中0℃以下温度使用的制冷剂制冷能力低于-10℃，起始反应温度不高于-4.5℃。
13、具体的，步骤s1中所述中和剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的任意一种或几种。
14、具体的，步骤s1和步骤s2中所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜中的一种。
15、具体的，所述步骤s1和所述步骤s3中的刮刀为20μm刮刀。
16、具体的，所述间位芳纶纳米纤维水溶液的浓度为1-10wt/％。
17、具体的，所述步骤s1中的相转化方法采用水浴或低元醇使间位芳纶析出，所述低元醇采用乙醇、乙二醇、丙三醇或丁二醇中的一种。
18、本发明技术方案的有益效果是：
19、1、本发明的间位芳纶多孔膜基底和间位芳纶纳米纤维层采用相同的原料制备，不同层之间的相容性好，能够充分发挥间位芳纶的性能优势。
20、2、间位芳纶电池隔膜具有相对对照例更好的绝缘性、耐热性和耐腐蚀性，更加适合在电池领域使用。
21、3、整个间位芳纶电池隔膜制造中用到的原料种类少，废弃物处理简单。
1.一种高性能间位芳纶电池隔膜，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的高性能间位芳纶电池隔膜，其特征在于：所述间位芳纶多孔膜基底的厚度为0.5～10μm，所述间位芳纶纳米纤维层厚度为0.5～5μm。
3.关于权利要求1或2所述间位芳纶电池隔膜的制备方法，用于制造间位芳纶电池隔膜，所述间位芳纶电池隔膜；其特征在于步骤包括：
4.根据权利要求3所述的间位芳纶电池隔膜的制备方法，其特征在于：步骤s1和步骤s2中0℃以下温度使用的制冷剂制冷能力低于-10℃，起始反应温度不高于-4.5℃。
5.根据权利要求3所述的间位芳纶电池隔膜的制备方法，其特征在于：步骤s1中所述中和剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的任意一种或几种。
6.根据权利要求3所述的间位芳纶电池隔膜的制备方法，其特征在于：步骤s1和步骤s2中所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜中的一种。
7.根据权利要求3所述的间位芳纶电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述步骤s1和所述步骤s3中的刮刀为20μm刮刀。
8.根据权利要求3所述的间位芳纶电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述步骤s1和所述步骤s3中的烘箱温度为90℃。
9.根据权利要求3所述的间位芳纶电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述间位芳纶纳米纤维水溶液的浓度为1-10wt/％。
10.根据权利要求3所述的间位芳纶电池隔膜的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中的相转化方法采用水浴或低元醇使间位芳纶析出，所述低元醇采用乙醇、乙二醇、丙三醇或丁二醇中的一种。
