[发明专利]一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜

说明书

本发明公开的一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜，包括柔性基膜以及涂覆于柔性基膜两侧的涂层，所述涂层是含有氧化铝粒子、水滑石以及粘合剂的混合物，并且涂层的厚度为0.8‑2um。本发明所述的一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜，通过在涂膜浆料中加入具有优异性能的水滑石无机材料，利用水滑石实现锂离子在正极，负极，电解液之间自由穿梭；同时，利用水滑石本身具有极强亲水性和镁铝酸盐晶体结构，使得水滑石可以以极小的尺寸涂覆在基膜两面；因此，本发明大大降低了电池隔膜涂覆层的厚度，提高了锂电池的设计容量，用此方法制备的锂电隔膜具有优异的综合性能，可量产等优势。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜领域，特别涉及一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜。

背景技术

锂离子电池(简称锂电)由正极、负极、隔膜和电解质组成，因锂电池具有能量密度大，工作电压高，循环寿命长和自放电低等优点，成为了各种电子产品，电动汽车的主力电源，隔膜是锂离子电池中的重要组成部分，作为锂离子电池的关键材料，隔膜吸收电解液后可隔离正极和负极，防止电池短路，同时允许锂离子的自由传导，在过度充电或者温度升高时，隔膜通过闭孔来阻隔电流(锂离子)的传导，防止自然爆炸；隔膜的性能决定电池的界面结构和内阻，进而影响电池的容量、循环性能、电流密度等关键性能。

锂电隔膜的性能对提高锂电池，特别是动力电池的综合性能具有非常重要的作用。隔膜的尺寸的稳定性是保证电池安全性的重要因素。当电池在突发异常高温下运行时，良好的尺寸稳定性能够保证电池继续运行；如果隔膜发生明显的尺寸收缩，电池将发生短路；以隔膜为基材的涂层复合膜则通过在基膜表面涂覆涂层，以实现提高基膜耐温性能的目的。但由于在基膜表面增加了涂层，增加了隔膜的厚度，虽然提高了锂电电池的穿刺强度，但是，厚度越大，内阻越高，从而不能实现大功率充放电；对于便携式产品的需求日益增长下，更薄的隔膜开始大范围应用，对基膜和涂层的厚度提出了更高的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新型超薄涂覆层的锂离子电池隔膜及其制备方法，用于解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜，包括柔性基膜以及涂覆于柔性基膜两侧的涂层，所述涂层是含有氧化铝粒子、水滑石以及粘合剂的混合物，并且涂层的厚度为0.8-2um。

优选的，所述柔性基膜为有机基膜，包括：聚乙烯，聚丙烯，聚氟乙烯，聚亚酰胺无纺布等。

优选的，所述涂覆涂层所用涂膜浆料由以下质量份的原料组成：100～1000质量份溶剂、1～200质量份增稠剂、10～250质量份氧化铝粒子、10～250质量份水滑石粒子、5～100质量份粘合剂。

优选的，所述溶剂为水、乙醇、正丙醇、正丁醇、异丙醇中的一种或两种以上任意比例混合物。

优选的，所述增稠剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯酮、聚乙烯醇中的任意一种或两种以上混合物。

优选的，所述粘合剂包括：聚甲基丙烯酸酯溶液，丁苯橡胶乳液，醋酸乙烯树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、氯化橡胶乳液中的任意一种或两种以上混合物。

优选的，所述涂层中的粘合剂和氧化铝颗粒和水滑石颗粒的质量比为(0.1～1)：1：1.5。

一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、将水滑石和去离子水配置25％固含量的溶液，将其置于球磨机中进行纳米化；

S2、将氧化铝和纳米化水滑石分散在溶剂里面形成溶液；

S3、将步骤S2中所得的溶液经过机械搅拌机，进行分散；

S4、向步骤S3中的溶液加入粘合剂，继续搅拌均匀；