[发明专利]电池隔膜、锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种电池隔膜、锂离子电池及其制备方法，电池隔膜制备包括：提供一无纺布基膜；将含有聚酰亚胺的隔膜浆料涂覆于无纺布基膜的至少一个表面上；将上一步得到的结构进行烘烤，使隔膜浆料形成含聚酰亚胺的多孔层，得到包括无纺布基膜以及含聚酰亚胺的多孔层的电池隔膜。通过上述方案，本发明的电池隔膜以无纺布作为基膜，在其表面涂覆一层聚酰亚胺，改善了无纺布的大孔结构，改善了裸电芯短路率以及成品电芯短路的问题，隔膜制作中，添加了填充剂等，极大地改善了电池隔膜的透气性，将聚酰亚胺涂覆于无纺布表面，改善了涂布产品的耐高温性能以及热收缩性能，在电池充放电过程中，聚酰亚胺涂覆的无纺布保障了完整性，防止了正负极的短路。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，特别是涉及一种电池隔膜、锂离子电池及各自的制备方法。

背景技术

锂离子电池通常主要由正极，负极，隔膜，电解液，电池外壳组成。锂离子电池结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的主要作用是将电池的正、负极分隔开来，防止正负极直接接触而短路，同时还要使电解质离子能够在电池充放电过程中顺利通过，形成电流，在电池工作温度发生异常升高时，关闭电解质离子的迁移通道，切断电流保证电池安全。由此可见，隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

目前，我们在商业化使用的锂离子电池隔膜一般为聚乙烯或者聚丙烯隔膜，这样的的隔膜有较好的抗酸碱性，较高的拉伸强度，较高孔隙率等性能。但由于这些隔膜的原材料的熔点大多低于170℃，所以它们的热收缩性能较差，特别是我们国家大力发展新能源汽车，这样在汽车锂电池方面，对锂离子电池隔膜的热收缩性能有着更高的挑战，所以，我们急需采用新的方法来解决这一问题。

从锂离子的电池的安全性能来看，我们知道，聚酰亚胺是一种耐高温的材料，无纺布也比正常使用的PE、PP膜更加耐高温，PI(中文名称：聚酰亚胺)是聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，无明显熔点，高绝缘性能，103赫下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H级绝缘材料。

因此，如何提供一种电池隔膜以及锂离子电池，以解决现有的锂离子电池隔膜存在短路问题以及热收缩性差、透气性差等问题实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电池隔膜、锂离子电池及其制备方法，用于解决现有技术中电池隔膜存在短路问题以及热收缩性差、透气性差等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电池隔膜的制备方法，包括如下步骤：

1)提供一无纺布基膜；

2)将含有聚酰亚胺的隔膜浆料涂覆于所述无纺布基膜的至少一个表面；以及

3)将步骤2)得到的结构进行烘烤，以使所述隔膜浆料形成含聚酰亚胺的多孔层，得到包括所述无纺布基膜以及含聚酰亚胺的所述多孔层的电池隔膜。

作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，所述隔膜浆料的制备步骤包括：

2-1)提供一第一溶剂；

2-2)将助溶剂、分散剂以及填充剂添加到所述第一溶剂中，并进行搅拌，以获得第二溶剂；以及

2-3)将聚酰亚胺前聚体添加到所述第二溶剂中，并进行搅拌，以得到所述隔膜浆料。

作为本发明的一种优选方案，步骤2-3)中，所述聚酰亚胺前聚体的成分包括聚酰亚胺以及用于溶解所述聚酰亚胺的第三溶剂。

作为本发明的一种优选方案，所述第一溶剂包括NMP、DMAC、丙酮、DMF以及DMSO所构成群组中的一种或两种以上的组合；所述第三溶剂包括NMP、DMAC、丙酮、DMF以及DMSO所构成群组中的一种或两种以上的组合。