[發(fā)明專利]一種具有立體復合結構的隔膜及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710576421.2
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107230767B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 肖冰
• 申請（專利權）人: 廈門益舟新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/434
• 分類號: H01M50/434;H01M50/403;H01M50/417;H01M50/451;H01M10/0525;C08J7/04;C09D1/00;C09D7/65
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

1.一種具有立體復合結構的隔膜，用于鋰電池正負極之間，包括有機隔膜基材，其特征在于，在所述有機隔膜基材表面單面或雙面涂覆陶瓷層，所述隔膜還包括橫縱向同時貫穿于所述有機隔膜基材以及所述陶瓷層孔隙和表面的連續(xù)聚合物層，所述連續(xù)聚合物層將所述有機隔膜基材和所述陶瓷層連為一體；

所述連續(xù)聚合物層是將經(jīng)陶瓷層涂覆的有機隔膜基材在聚合物溶液中浸漬或是將聚合物溶液噴淋或刮涂于經(jīng)陶瓷層涂覆的有機隔膜基材上形成的；

所述連續(xù)聚合物層的厚度為0.5nm-1μm，所述聚合物溶液為水溶性酚醛樹脂溶液，所述有機隔膜基材的材料是聚烯烴類多孔聚合物。

2.根據(jù)權利要求1所述的具有立體復合結構的隔膜，其特征在于，所述聚合物溶液為水溶性酚醛樹脂溶液，其中，所述水溶性酚醛樹脂溶液中酚醛樹脂的質(zhì)量分數(shù)為0.1％-20％，所述水溶性酚醛樹脂溶液的溶劑為含有甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中一種或多種有機溶劑的水溶液，所述有機溶劑的體積分數(shù)為20％-80％。

3.根據(jù)權利要求1所述的具有立體復合結構的隔膜，其特征在于，所述陶瓷層的厚度為0.1μm-50μm，所述陶瓷層包括無機粉體、粘結劑。

4.根據(jù)權利要求3所述的具有立體復合結構的隔膜，其特征在于，所述無機粉體是三氧化二鋁、二氧化鈦、二氧化硅、二氧化鋯、二氧化錫、氧化鎂、氧化鋅、硫酸鋇、氮化硼、氮化鋁、氮化鎂中的一種或多種。

5.根據(jù)權利要求3所述的具有立體復合結構的隔膜，其特征在于，所述粘結劑為水系粘結劑或有機系粘結劑；

所述水系粘結劑是甲基纖維素鈉和丁苯橡膠、明膠和聚乙烯醇、聚丙烯酸酯類三元共聚物乳膠中的一種或多種；

所述有機系粘結劑是聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種。

6.一種制備權利要求1-5任一所述的具有立體復合結構的隔膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：

將無機粉體、粘結劑制成漿料，并將制得的漿料單面或雙面涂覆于有機隔膜基材表面，室溫干燥后，60℃真空干燥10h，即得到陶瓷涂覆隔膜；

步驟2)：

配置質(zhì)量分數(shù)為1％的水溶性酚醛樹脂溶液，將制備好的陶瓷涂覆隔膜傾入所述水溶性酚醛樹脂溶液中，并將該體系置于搖床上，以頻率10r/min常溫振蕩1h后取出；用去離子水清洗表面殘留的溶液后，在60℃下烘干12h，即得到具有立體復合結構的隔膜。

7.一種鋰離子電池，包括正極材料、負極材料和非水電解液，其特征在于在正極材料和負極材料間具有權利要求1-5任一所述的具有立體復合結構的隔膜。

8.一種權利要求1-5任一所述的具有立體復合結構的隔膜在二次電池中的應用，所述二次電池包括鋰離子電池。