[發(fā)明專利]一種具有耐高溫涂層的多層復(fù)合鋰電池隔膜及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811637384.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109786635A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王哲;麻小挺;王會(huì)娜;張輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳中興新材技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M2/16
• 分類號(hào): H01M2/16;H01M2/14;H01M10/058
• 代理公司: 深圳鼎合誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 李小焦;彭家恩

本申請(qǐng)公開了一種具有耐高溫涂層的多層復(fù)合鋰電池隔膜及其制備方法。本申請(qǐng)的多層復(fù)合鋰電池隔膜包括，微納層疊技術(shù)形成的多層聚烯烴微孔層，及涂布在其至少一個(gè)表面的耐高溫涂層，涂層由陶瓷或芳綸涂布而成。本申請(qǐng)的多層復(fù)合鋰電池隔膜，一方面，微納層疊技術(shù)形成的多層聚烯烴微孔層結(jié)構(gòu)具有更好的安全性；另一方面，在提高隔膜拉伸強(qiáng)度和穿刺強(qiáng)度的同時(shí)，可將電池隔膜做到更薄，能滿足薄型化高安全的電池隔膜的力學(xué)性能和安全性需求；增加的耐高溫涂層，使得隔膜在超過200℃的高溫下仍能不爆裂，提高了電池安全性。本申請(qǐng)的多層復(fù)合鋰電池隔膜強(qiáng)度高、缺陷少、安全性好、成本低，且能滿足鋰電池隔膜對(duì)高安全性、高功能性和低成本的平衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及鋰電池隔膜領(lǐng)域，特別是涉及一種具有耐高溫涂層的多層復(fù)合鋰電池隔膜及其制備方法。

背景技術(shù)

鋰電池隔膜是鋰電池中最重要的材料之一，制備安全、環(huán)保、低成本的微孔膜是生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)。鋰電池隔膜需要在安全性、功能性、成本等方面進(jìn)行平衡，這是未來(lái)鋰電池隔膜的發(fā)展方向和研究重點(diǎn)。

目前，鋰電池隔膜的制造方法有濕法和干法兩種。為了提高鋰電池隔膜的性能，會(huì)在隔膜表面涂布功能涂層進(jìn)行改性，以滿足特定需求。濕法制備的鋰電池隔膜，一般是在其表面進(jìn)行陶瓷涂布提高鋰電池隔膜的耐溫性。干法制備分為干法單拉工藝和干法雙拉工藝，干法單拉工藝為現(xiàn)在的主流工藝。干法制備的鋰電池隔膜，一般是單層或雙層聚丙烯結(jié)構(gòu)，或者聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復(fù)合結(jié)構(gòu)。

鋰電池隔膜的結(jié)構(gòu)與性能對(duì)鋰電池的安全性至關(guān)重要：

1、單層鋰電池隔膜容易有少量缺陷，生產(chǎn)制備過程控制難度高；

2、鋰電池隔膜越薄，強(qiáng)度越低，需要提高強(qiáng)度來(lái)保證安全；

3、濕法鋰電池隔膜制備工藝不夠環(huán)保，成本較高；

4、鋰電池隔膜在電池短路升溫的初期，如果能夠及時(shí)斷路，進(jìn)一步停止或者阻止短路，能夠極大地提高鋰電池的安全性，而現(xiàn)有的鋰電池隔膜很難做到。

總的來(lái)說，現(xiàn)有的鋰電池隔膜制備方法，無(wú)論是濕法工藝還是干法工藝，都存在一定的缺陷和不足，難以同時(shí)滿足制備安全、環(huán)保、低成本的生產(chǎn)需求；所制備的鋰電池隔膜也難以在安全性、功能性、隔膜成本等方面取得平衡。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種改進(jìn)的具有耐高溫涂層的多層復(fù)合鋰電池隔膜及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用了以下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)的一方面公開了一種具有耐高溫涂層的多層復(fù)合鋰電池隔膜，該多層復(fù)合鋰電池隔膜包括通過微納層疊技術(shù)形成的多層聚烯烴微孔層，以及涂布在多層聚烯烴微孔層至少一個(gè)表面的耐高溫涂層，耐高溫涂層由陶瓷或芳綸涂布而成。

需要說明的是，本申請(qǐng)的多層低溫阻隔鋰電池隔膜，采用微納層疊技術(shù)形成的多層聚烯烴微孔層，一方面彌補(bǔ)了單層微孔膜存在的缺陷，避免了安全隱患；另一方面通過微納層疊技術(shù)，解決了干法膜直通孔較多的問題，本申請(qǐng)的一種實(shí)現(xiàn)方式中，可以增加微孔曲折度10％-300％；并提高了拉伸強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度等力學(xué)性能，本申請(qǐng)的一種實(shí)現(xiàn)方式中，可增加拉伸強(qiáng)度5％-30％。在多層聚烯烴微孔層的基礎(chǔ)上，通過表面涂布技術(shù)，進(jìn)一步減少缺陷數(shù)量，并通過耐高溫涂層提高了隔膜的耐高溫性能，本申請(qǐng)的多層低溫阻隔鋰電池隔膜可以兼顧鋰電池隔膜的高安全性、高功能性和低成本，能夠滿足薄型化高安全的鋰電池隔膜對(duì)力學(xué)性能的需求。

優(yōu)選的，多層聚烯烴微孔層采用聚丙烯和/或聚乙烯制備而成。

優(yōu)選的，聚丙烯為等規(guī)度大于96％，且熔融指數(shù)為0.3-5g/10min的聚丙烯；聚乙烯為熔融指數(shù)0.05-5g/10min的高密度聚乙烯。