[发明专利]高强度复合隔膜及其制备方法

说明书

本发明提供具有高的抗拉强度并且可以允许优良的电池循环性能的复合隔膜及其制备方法,该复合隔膜包括聚合物隔膜和在所述聚合物隔膜的至少一侧的涂层，所述聚合物隔膜包含50‑80重量%的聚合物基体、5‑15重量%的陶瓷粉末、14‑30重量%的粘结剂和1‑5重量%的增塑剂。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域,涉及一种高强度隔膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池由于其各方面的优异性能，已经成为了市场上广泛使用的新一代电池。其中，锂电池隔膜是二次锂电池的重要组成部分。它置于正负极之间，起到了让离子在正负极之间自由通过的同时不让电子通过，防止电池短路。为了提升隔膜的性能，通常在聚烯烃隔膜上涂覆涂层，然而，目前的涂覆隔膜普遍存在与涂层结合强度不够，涂层容易脱落，并且整体强度不够的问题，特别是在应用于锂离子动力电池大功率充放电时，从而影响锂电池的安全性和循环性能。

发明内容

本发明的目的是提供具有高的抗拉强度并且可以允许优良的电池循环性能的复合隔膜及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

<1>一种复合隔膜，其包括聚合物隔膜和在所述聚合物隔膜的至少一侧的涂层，所述聚合物隔膜包含50-80重量％的聚合物基体、5-15重量％的陶瓷粉末、14-30重量％的粘结剂和1-5重量％的增塑剂。

<2>根据<1>所述的复合隔膜，其中所述陶瓷粉末选自碳化硅、氧化钛、氮化硅、氮化硼或它们的任意混合物。

<3>根据<1>所述的复合隔膜，其中所述粘结剂选自氯化聚乙烯、硬脂酸酯、甲苯基双脲基硅烷或它们的任意混合物。

<4>根据<1>至<3>中任一项所述的复合隔膜，其中所述增塑剂选自聚乙二醇、聚邻苯二甲酸酯或它们的任意混合物。

<5>一种锂离子电池，其包括正极、负极以及介于正极与负极之间的电解液和根据<1>至<4>中任一项所述的复合隔膜。

<6>一种用于制备上述复合隔膜的方法，该方法包括以下步骤：

将陶瓷粉末、粘结剂和增塑剂加入到聚合物基体中以得到混合物；

将所述混合物熔融混炼以得到母料；

将所述母料挤出以形成挤出片材；

将所述挤出片材冷却以制成凝胶片材；

将所述凝胶片材在90℃-135℃进行纵向拉伸并且在100℃-140℃进行横向拉伸以得到拉伸后的片材；

将所述拉伸后的片材干燥；

将干燥后的片材在120℃-140℃进行横向拉伸；

将横向拉伸后的片材在120℃-140℃同时或依次进行热固定和退火处理以得到聚合物隔膜；

将涂布液涂布于所述聚合物隔膜的至少一侧以形成涂层；

将所述涂层干燥以得到所述复合隔膜。

<7>根据<6>所述的方法，其中所述陶瓷粉末选自碳化硅、氧化钛、氮化硅、氮化硼或它们的任意混合物。

<8>根据<6>所述的方法，其中所述粘结剂选自氯化聚乙烯、硬脂酸酯、甲苯基双脲基硅烷或它们的任意混合物。

<9>根据<6>至<8>中任一项所述的方法，其中所述增塑剂选自聚乙二醇、聚邻苯二甲酸酯或它们的任意混合物。

有益效果