[發明專利]高強度復合隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201811437123.6
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109768202A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 高保清;陳紅輝;舒均國;陳立新;楊天樂;毛冬琪
• 申請（專利權）人: 湖南中鋰新材料有限公司;湖南中鋰新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 陳思聰

本發明提供具有高的抗拉強度并且可以允許優良的電池循環性能的復合隔膜及其制備方法,該復合隔膜包括聚合物隔膜和在所述聚合物隔膜的至少一側的涂層，所述聚合物隔膜包含50?80重量%的聚合物基體、5?15重量%的陶瓷粉末、14?30重量%的粘結劑和1?5重量%的增塑劑。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域,涉及一種高強度隔膜及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池由于其各方面的優異性能，已經成為了市場上廣泛使用的新一代電池。其中，鋰電池隔膜是二次鋰電池的重要組成部分。它置于正負極之間，起到了讓離子在正負極之間自由通過的同時不讓電子通過，防止電池短路。為了提升隔膜的性能，通常在聚烯烴隔膜上涂覆涂層，然而，目前的涂覆隔膜普遍存在與涂層結合強度不夠，涂層容易脫落，并且整體強度不夠的問題，特別是在應用于鋰離子動力電池大功率充放電時，從而影響鋰電池的安全性和循環性能。

發明內容

本發明的目的是提供具有高的抗拉強度并且可以允許優良的電池循環性能的復合隔膜及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明提供以下技術方案：

<1>一種復合隔膜，其包括聚合物隔膜和在所述聚合物隔膜的至少一側的涂層，所述聚合物隔膜包含50-80重量％的聚合物基體、5-15重量％的陶瓷粉末、14-30重量％的粘結劑和1-5重量％的增塑劑。

<2>根據<1>所述的復合隔膜，其中所述陶瓷粉末選自碳化硅、氧化鈦、氮化硅、氮化硼或它們的任意混合物。

<3>根據<1>所述的復合隔膜，其中所述粘結劑選自氯化聚乙烯、硬脂酸酯、甲苯基雙脲基硅烷或它們的任意混合物。

<4>根據<1>至<3>中任一項所述的復合隔膜，其中所述增塑劑選自聚乙二醇、聚鄰苯二甲酸酯或它們的任意混合物。

<5>一種鋰離子電池，其包括正極、負極以及介于正極與負極之間的電解液和根據<1>至<4>中任一項所述的復合隔膜。

<6>一種用于制備上述復合隔膜的方法，該方法包括以下步驟：

將陶瓷粉末、粘結劑和增塑劑加入到聚合物基體中以得到混合物；

將所述混合物熔融混煉以得到母料；

將所述母料擠出以形成擠出片材；

將所述擠出片材冷卻以制成凝膠片材；

將所述凝膠片材在90℃-135℃進行縱向拉伸并且在100℃-140℃進行橫向拉伸以得到拉伸后的片材；

將所述拉伸后的片材干燥；

將干燥后的片材在120℃-140℃進行橫向拉伸；

將橫向拉伸后的片材在120℃-140℃同時或依次進行熱固定和退火處理以得到聚合物隔膜；

將涂布液涂布于所述聚合物隔膜的至少一側以形成涂層；

將所述涂層干燥以得到所述復合隔膜。

<7>根據<6>所述的方法，其中所述陶瓷粉末選自碳化硅、氧化鈦、氮化硅、氮化硼或它們的任意混合物。

<8>根據<6>所述的方法，其中所述粘結劑選自氯化聚乙烯、硬脂酸酯、甲苯基雙脲基硅烷或它們的任意混合物。

<9>根據<6>至<8>中任一項所述的方法，其中所述增塑劑選自聚乙二醇、聚鄰苯二甲酸酯或它們的任意混合物。

有益效果