[发明专利]一种具有立体复合结构的隔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有立体复合结构的隔膜，用于锂电池正负极之间，包括有机隔膜基材，其特征在于，在所述有机隔膜基材表面单面或双面涂覆陶瓷层，所述隔膜还包括横纵向同时贯穿于所述有机隔膜基材以及所述陶瓷层孔隙和表面的连续聚合物层，所述连续聚合物层将所述有机隔膜基材和所述陶瓷层连为一体；

所述连续聚合物层是将经陶瓷层涂覆的有机隔膜基材在聚合物溶液中浸渍或是将聚合物溶液喷淋或刮涂于经陶瓷层涂覆的有机隔膜基材上形成的；

所述连续聚合物层的厚度为0.5nm-1μm，所述聚合物溶液为水溶性酚醛树脂溶液，所述有机隔膜基材的材料是聚烯烃类多孔聚合物。

2.根据权利要求1所述的具有立体复合结构的隔膜，其特征在于，所述聚合物溶液为水溶性酚醛树脂溶液，其中，所述水溶性酚醛树脂溶液中酚醛树脂的质量分数为0.1％-20％，所述水溶性酚醛树脂溶液的溶剂为含有甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中一种或多种有机溶剂的水溶液，所述有机溶剂的体积分数为20％-80％。

3.根据权利要求1所述的具有立体复合结构的隔膜，其特征在于，所述陶瓷层的厚度为0.1μm-50μm，所述陶瓷层包括无机粉体、粘结剂。

4.根据权利要求3所述的具有立体复合结构的隔膜，其特征在于，所述无机粉体是三氧化二铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、二氧化锡、氧化镁、氧化锌、硫酸钡、氮化硼、氮化铝、氮化镁中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的具有立体复合结构的隔膜，其特征在于，所述粘结剂为水系粘结剂或有机系粘结剂；

所述水系粘结剂是甲基纤维素钠和丁苯橡胶、明胶和聚乙烯醇、聚丙烯酸酯类三元共聚物乳胶中的一种或多种；

所述有机系粘结剂是聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。

6.一种制备权利要求1-5任一所述的具有立体复合结构的隔膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：

将无机粉体、粘结剂制成浆料，并将制得的浆料单面或双面涂覆于有机隔膜基材表面，室温干燥后，60℃真空干燥10h，即得到陶瓷涂覆隔膜；

步骤2)：

配置质量分数为1％的水溶性酚醛树脂溶液，将制备好的陶瓷涂覆隔膜倾入所述水溶性酚醛树脂溶液中，并将该体系置于摇床上，以频率10r/min常温振荡1h后取出；用去离子水清洗表面残留的溶液后，在60℃下烘干12h，即得到具有立体复合结构的隔膜。

7.一种锂离子电池，包括正极材料、负极材料和非水电解液，其特征在于在正极材料和负极材料间具有权利要求1-5任一所述的具有立体复合结构的隔膜。

8.一种权利要求1-5任一所述的具有立体复合结构的隔膜在二次电池中的应用，所述二次电池包括锂离子电池。