[發明專利]復合隔膜及其制備方法、二次電池

在審

• 申請號: 202111149816.7
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113851787A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 馬平川;杜敬然;甘珊珊;劉杲珺;白耀宗
• 申請（專利權）人: 中材鋰膜有限公司
• 主分類號: H01M50/449
• 分類號: H01M50/449;H01M50/446;H01M50/409;H01M50/489;H01M10/0525;H01M10/054
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李劍

本申請公開了一種復合隔膜及其制備方法、二次電池。所述復合隔膜包括基膜以及設置在所述基膜至少一個表面上的涂層，所述涂層包括硅烷偶聯劑改性的無機陶瓷顆粒、聚偏氟乙烯樹脂、高耐熱聚合物以及粘結劑。本申請的復合隔膜粘結性能和耐熱性能優異并且水分含量低，能夠保證二次電池同時具有較高的安全性能和良好的電化學性能。

技術領域

本申請屬于電池技術領域，尤其涉及一種復合隔膜及其制備方法、二次電池。

背景技術

隔膜是具有多孔結構的電絕緣性薄膜，其是二次電池的重要組成部分，主要用來隔開正極片和負極片，防止二次電池內部短路。隔膜通常具有納米級孔道結構，可以使活性離子(例如鋰離子)在正、負極之間快速傳輸。

傳統的隔膜主要采用聚烯烴多孔膜，例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)的單層膜或多層復合膜。但是，聚烯烴隔膜具有疏液表面和較低的表面能，導致聚烯烴隔膜對電解液的浸潤性較差，影響活性離子的傳輸和二次電池的循環壽命。同時，聚烯烴隔膜吸液性、保液性均較差，還會造成二次電池內阻較高。另外，聚烯烴隔膜的熔點較低，在溫度過高時會發生嚴重熱收縮，當二次電池使用過程中內部熱積聚時，聚烯烴隔膜容易變形使正極片和負極片直接接觸，引發二次電池內部短路，存在引起火災或者爆炸等安全隱患。

發明內容

本申請的目的在于提供一種復合隔膜及其制備方法、二次電池，所述復合隔膜粘結性能和耐熱性能優異并且水分含量低，能夠保證二次電池同時具有較高的安全性能和良好的電化學性能。

本申請第一方面提供了一種復合隔膜，所述復合隔膜包括基膜以及設置在所述基膜至少一個表面上的涂層，所述涂層包括硅烷偶聯劑改性的無機陶瓷顆粒、聚偏氟乙烯樹脂、高耐熱聚合物以及粘結劑。

在本申請的任意實施方式中，按基于所述涂層的總重量為100份計，所述涂層包括：

硅烷偶聯劑改性的無機陶瓷顆粒，40～80份，

聚偏氟乙烯樹脂，0.01～50份，

高耐熱聚合物，0.01～50份，

粘結劑，0.1～15份。

在本申請的任意實施方式中，按基于所述涂層的總重量為100份計，所述涂層包括：

硅烷偶聯劑改性的無機陶瓷顆粒，40～70份，

聚偏氟乙烯樹脂，8～40份，

高耐熱聚合物，8～40份，

粘結劑，2～10份。

在本申請的任意實施方式中，聚偏氟乙烯樹脂與高耐熱聚合物的重量比為0.1:99.9～99.9:0.1。

可選地，聚偏氟乙烯樹脂與高耐熱聚合物的重量比為1:4～4:1。

可選地，聚偏氟乙烯樹脂與高耐熱聚合物的重量比為1:2～3:2。

在本申請的任意實施方式中，硅烷偶聯劑改性的無機陶瓷顆粒的體積平均粒徑Dv50為0.2μm～1.0μm。

可選地，硅烷偶聯劑改性的無機陶瓷顆粒的體積平均粒徑Dv50為0.3μm～0.8μm。

可選地，硅烷偶聯劑改性的無機陶瓷顆粒的體積平均粒徑Dv50為0.4μm～0.7μm。

在本申請的任意實施方式中，硅烷偶聯劑與無機陶瓷顆粒的重量比為0.01:99.99～2:98。

可選地，硅烷偶聯劑與無機陶瓷顆粒的重量比為0.1:99.9～1:99。