[發(fā)明專利]一種熱膨脹復(fù)合隔膜及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310402733.7
• 申請(qǐng)日: 2023-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN116231230A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姬靜靜;李洋;朱冠楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海軒邑新能源發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H01M50/449
• 分類號(hào): H01M50/449;H01M50/446;H01M50/489;H01M50/403;H01M10/0525
• 代理公司: 上海華誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 楊諾爾

本發(fā)明提供一種熱膨脹復(fù)合隔膜及其制備方法。其中，熱膨脹復(fù)合隔膜包括：基膜；熱膨脹層，所述熱膨脹層中含有熱膨脹高分子聚合物、無機(jī)固體電解質(zhì)以及粘結(jié)劑，所述熱膨脹層設(shè)置在所述基膜的上下側(cè)表面中的至少一側(cè)表面。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱膨脹復(fù)合隔膜，能夠有效降低電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)，提高電池的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱膨脹復(fù)合隔膜及其制備方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池由于使用時(shí)無排放污染、可提供的動(dòng)力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，通常選作為汽車的動(dòng)力電池，但與此同時(shí)，動(dòng)力電池在使用過程中的安全性問題一直備受業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注和研究。動(dòng)力電池的安全問題是極為復(fù)雜的，其中，隔膜在電池安全中扮演著至關(guān)重要的作用，在使用過程中，由于電芯內(nèi)部溫度升高，易發(fā)生隔膜收縮、破膜導(dǎo)致內(nèi)短路，從而造成電池正負(fù)極直接接觸，短時(shí)間放出大量的熱，最終導(dǎo)致電池發(fā)生熱失控。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種熱膨脹復(fù)合隔膜及其制備方法，能夠有效降低電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)，提高電池的安全性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的熱膨脹復(fù)合隔膜，包括：

基膜；

熱膨脹層，所述熱膨脹層中含有熱膨脹高分子聚合物、無機(jī)固體電解質(zhì)以及粘結(jié)劑，所述熱膨脹層設(shè)置在所述基膜的上下側(cè)表面中的至少一側(cè)表面。

進(jìn)一步地，所述熱膨脹層的厚度為0.2～20μm。

進(jìn)一步地，所述熱膨脹高分子聚合物的熱膨脹系數(shù)大于3×10^-5m/mk，所述熱膨脹高分子聚合物的質(zhì)量小于等于所述熱膨脹層質(zhì)量的12％。

進(jìn)一步地，所述熱膨脹高分子聚合物包括環(huán)氧樹脂、聚烯烴、聚乙烯、丙烯酸酯、聚酰亞胺、醋酸乙烯脂、乙丙橡膠、ABS樹脂、乙烯-醋酸乙烯脂、乙烯-丙烯酸乙酯中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述無機(jī)固體電解質(zhì)為氧化鋁、氫氧化鋁、氮化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氮化硼、勃姆石、三羥鋁石、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、沸石粒子中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的熱膨脹復(fù)合隔膜的制備方法，包括如下步驟：

S1，提供基膜；

S2，提供漿料，所述漿料中含有熱膨脹高分子聚合物、無機(jī)固體電解質(zhì)、粘結(jié)劑以及溶劑；

S3，在所述基膜的上下側(cè)表面中的至少一側(cè)表面涂覆所述漿料，并置于真空環(huán)境下干燥以形成熱膨脹層，得到熱膨脹復(fù)合隔膜。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中，

所述熱膨脹高分子聚合物的熱膨脹系數(shù)為3×10^-5m/mk以上；

所述熱膨脹高分子聚合物包括環(huán)氧樹脂、聚烯烴、聚乙烯、丙烯酸酯、聚酰亞胺、醋酸乙烯脂、乙丙橡膠、ABS樹脂、乙烯-醋酸乙烯脂、乙烯-丙烯酸乙酯中的一種或多種；

以所述熱膨脹高分子聚合物、無機(jī)固體電解質(zhì)以及粘結(jié)劑的總量計(jì)，所述熱膨脹高分子聚合物的含量為12wt％以下。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中，所述無機(jī)固體電解質(zhì)包括氧化鋁、氫氧化鋁、氮化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氮化硼、勃姆石、三羥鋁石、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、沸石粒子中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述步驟S2包括：

將所述熱膨脹高分子聚合物、無機(jī)固體電解質(zhì)以及溶劑進(jìn)行預(yù)混，得到預(yù)混料；

在所述預(yù)混料中加入所述粘結(jié)劑，并通過水浴或油浴加熱的同時(shí)進(jìn)行攪拌，得到混合料；

對(duì)所述混合料進(jìn)行脫泡，得到所述漿料，