[發(fā)明專利]一種鋰離子電池隔膜及其制備方法和含有該隔膜的鋰離子電池

有效

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• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN104425788B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 陳小芳;苗偉峰
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M10/058
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰離子電池隔膜，其特征在于，該隔膜包括聚合物基體層、無機涂層、位于聚合物基體層和無機涂層之間的熔合層；所述熔合層由聚合物基體層和無機涂層結合形成；所述聚合物基體層含有聚合物材料、第一聚合物和第一無機材料；所述無機涂層含有第二聚合物和第二無機材料；所述第一聚合物和第二聚合物為側鏈含有酸根的聚合物；所述第一無機材料分別與所述第一聚合物和所述第二聚合物發(fā)生中和反應，所述第二無機材料分別與所述第一聚合物和所述第二聚合物發(fā)生中和反應。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述隔膜包括聚合物基體層、位于聚合物基體層兩側表面的無機涂層和位于聚合物基體層和無機涂層之間的熔合層。

3.根據權利要求2所述的隔膜，其特征在于，所述的無機涂層的厚度為0.1-1μm，所述熔合層的厚度為0.01-0.1μm，所述聚合物基體層的厚度為10-40微米。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述聚合物基體層的孔隙率為40-95%。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其特征在于，以聚合物基體層的總重量為基準，所述第一無機材料的含量為1-5wt%，所述第一聚合物的含量為2-10wt%，所述聚合物材料的含量為85-97wt%。

6.根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述第一無機材料的平均粒徑20nm-2μm。

7.根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述無機涂層中還含有第三無機材料，所述第三無機材料不與第二聚合物反應。

8.根據權利要求7所述的鋰離子電池隔膜，其特征在于，以無機涂層的總重量為基準，所述第二聚合物的含量為30-50wt%，所述第二無機材料的含量為6-15%，所述第三無機材料的含量為44-55wt%。

9.根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述第一聚合物和第二聚合物各自獨立為乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、三元乙丙橡膠、磺化三元乙丙橡膠、磺化丁基橡膠、磺化丁苯橡膠、羧酸化聚苯乙烯和磺化聚苯乙烯中的至少一種。

10.根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述第一無機材料和第二無機材料獨立為鈉、鉀、鋰、鈣、鎂、銅、錳、鋅、鉛、鈷、鋁和銫中至少一種的堿性化合物。

11.根據權利要求7所述的鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述第三無機材料為氧化鋁、氧化鈦、氧化鈣、氧化鋅、氧化銅和氧化錳中的至少一種。

12.一種鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1、將聚合物材料與第一聚合物、第一無機材料混合熔融，制備聚合物基體層；

S2、將第二聚合物與第二無機材料混合熔融，制備無機涂層；

S3、將無機涂層熱壓到聚合物基體層上即得鋰離子電池隔膜；所述無機涂料層與聚合物基體層的重疊層為熔合層；

其中，所述第一聚合物和第二聚合物為側鏈含有酸根的聚合物；所述第一無機材料分別與所述第一聚合物和所述第二聚合物發(fā)生中和反應，所述第二無機材料分別與所述第一聚合物和所述第二聚合物發(fā)生中和反應。

13.根據權利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述熱壓的溫度為100-200℃，熱壓的時間為0.5-2min。

14.根據權利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中混合熔融的物質還包括第三無機材料，所述第三無機材料不與第二聚合物反應。

15.根據權利要求14所述的制備方法，其特征在于，所述第一聚合物和第二聚合物各自獨立為乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、三元乙丙橡膠、磺化三元乙丙橡膠、磺化丁基橡膠、磺化丁苯橡膠、羧酸化聚苯乙烯和磺化聚苯乙烯中的至少一種；

所述第一無機材料和第二無機材料獨立為鈉、鉀、鋰、鈣、鎂、銅、錳、鋅、鉛、鈷、鋁和銫中至少一種的堿性化合物；

所述第三無機材料為氧化鋁、氧化鈦、氧化鈣、氧化鋅、氧化銅和氧化錳中的至少一種。