[发明专利]具有压缩弹性热关断耐高温的涂层隔膜

权利要求书

1.具有压缩弹性热关断耐高温的涂层隔膜，其特征在于，所述涂层隔膜至少由PE微多孔基膜A和其上单面涂布的预交联橡胶微粒、陶瓷微粉为主的复合材料微多孔涂层B组成，PE微多孔基膜A采用高密度聚乙烯材料为主、孔隙率介于35-80％、纵向拉伸强度大于70MPa、横向拉伸断裂伸长率大于100％；复合材料微多孔涂层B具备以下特性：厚度T_b介于3-25μm，主要包括以下三种材料：凝胶含量大于35％的预交联橡胶微粒，室温电阻率大于10¹²Ω·cm陶瓷微粉材料，以及水溶性高分子粘接剂；其中预交联橡胶微粒占涂层中三种主要材料总量的重量百分比介于15-60％；涂层隔膜同时具备以下特性：

(1)压缩弹性：涂层隔膜总厚度T_ab介于12-50μm，在45-60℃温度下，对涂层隔膜在厚度方向施加50PSi静态压缩应力并保持1小时后，厚度方向的压缩变形量大于10％T_ab、小于30％T_ab，压力释放15分钟后测试厚度恢复到压缩前的93％以上，如此压缩循环500次后的厚度仍大于90％T_ab；

(2)热关断及耐高温性能：在厚度方向施加1PSi静态压缩应力，从100-200℃对涂层隔膜以1℃/min速率加热，隔膜热关断温度介于125-145℃，到200℃并保持15分钟后冷却至室温，隔膜物理形态保持完整，其在纵向和横向的热收缩率均小于5％，Gurley值最终增大为2000S/100CC以上。

2.根据权利要求1所述的涂层隔膜，其特征在于，涂层隔膜的Gurley值介于50-500S/100CC，击穿电压大于300V，涂层剥离强度大于20gf/cm。

3.根据权利要求1所述的涂层隔膜，其特征在于，涂层隔膜的PE微多孔基膜A在涂布前待涂侧一面的平均孔径D_coating优选介于100-800nm。

4.根据权利要求1所述的涂层隔膜，其特征在于，涂层中的预交联橡胶微粒材料采用橡胶乳液作原料并采用辐照交联处理，辐照剂量：30-200KGy，橡胶微粒的玻璃化温度在-25℃以下，平均粒径介于50-2000nm，优选200-800nm，辐照后的预交联橡胶乳液不经干燥处理，在乳液状态与陶瓷微粉、水溶性高分子粘接剂的胶液混合分散均匀后用于隔膜涂布，橡胶材料选自羧基丁苯橡胶XSBR、羧基丁腈橡胶XNBR、羧基聚丁二烯橡胶XBR、丁苯吡橡胶PSBR、乙烯基吡啶-丁二烯橡胶PBR、二元乙丙橡胶EPM、丁苯橡胶SBR、聚异丁烯橡胶PIB、三元乙丙橡胶EPDM、丁基橡胶IIR、异戊橡胶IR、即苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶SIBR、丁腈橡胶NBR、丁二烯橡胶BR、丙烯酸酯橡胶ABR、硅橡胶、氟橡胶中的一种或其组合物。

5.根据权利要求1所述的涂层隔膜，其特征在于，涂层中的陶瓷微粉为Al、Si、Zr、Mg、Ti、B等元素的氧化物或氮化物组成，平均粒径D_ceramic介于50-2000nm，优选200-800nm。

6.根据权利要求1和5所述的涂层隔膜，其特征在于，涂层中的陶瓷微粉优选采用莫氏硬度4级以下、热导率在30w/m·k以上、室温电阻率大于10¹³Ω·cm的六方氮化硼粉末。

7.根据权利要求1所述的涂层隔膜，其特征在于，涂层中的粘接剂优选重均分子量5万以上的水溶性高分子材料，包括羧甲基纤维素CMC、聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚氧乙烯PEO、聚乙烯醇PVA、聚丙二醇的环氧乙烷加成物中的一种或其组合物，粘接剂占涂层中预交联橡胶微粒、陶瓷微粉、粘接剂三种材料的总量的重量百分比介于0.5-8％，优选1-5％。

8.根据权利要求1所述的涂层隔膜，其特征在于，在配制涂布前的水性料浆时加入0-1％重量份的非离子表面活性剂，非离子表面活性剂包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、高碳(C_12-22)脂肪醇聚氧乙烯醚、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、非离子氟碳表面活性剂中的一种或其组合物。