[发明专利]一种用于高温存储的隔膜及其制备方法和锂离子电池

说明书

本发明提供了一种用于高温存储的隔膜及其制备方法和锂离子电池。所述隔膜包括基材与位于基材上的涂覆层，所述涂覆层包括减水耐高温功能材料。所述制备方法包括将喷涂液喷涂在基材上，干燥，得到所述用于高温存储的隔膜；其中，所述喷涂液中包括减水耐高温功能材料。所述隔膜采用含有减水耐高温功能材料(例如勃姆石)的涂覆层，隔膜水分低，组装成电池后，降低内部水分含量，减少LiPF₆的分解；隔膜热收缩率低，在高温下热稳定性好，减弱隔膜氧化，高温存储仍能表现出较好的孔隙率。

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种用于高温存储的隔膜及其制备方法和锂离子电池。

背景技术

新能源汽车取代传统燃油汽车的趋势不可改变，作为新能源汽车主要动力源的锂离子电池是全球目前研究的热点。电池在使用过程中经常会遇到低温、高温、高湿等极端环境，如汽车在发动时或者烈日下行驶和放置时车内温度可以达到70～80℃，这样的高温环境对电池的性能和使用寿命都是严峻的考验。

解剖高温储存后的电池发现隔膜发生了明显的变化，尤其是靠近正极一面的隔膜严重发黄。将高温储存后的隔膜在DMC中浸泡除去Li盐，烘干进行SEM测试，新鲜隔膜上的孔分布均匀，而储存后靠近负极一面的隔膜与新鲜隔膜的形貌相同没有发生明显变化。而储存后靠近正极一面的隔膜出现了孔分布不均匀，孔被堵塞的现象。电池经过高温储存后隔膜孔隙率明显下降，曲折度增大，曲折系数变化不大。其中孔隙率和曲折度影响到Li⁺在隔膜内部的传输，导致电池阻抗增大，极化增大，进一步影响到电池容量的发挥。锂离子电池在80℃高温存储时，水分的存在，会加速LiPF₆的分解，使电池高温性能下降。

CN109860488A公开了锂电池隔膜用涂层浆料及其制备方法及含有该浆料的隔膜，包括可吸附金属离子的粘接剂溶液、无机氧化物、增稠剂和分散剂；所述可吸附金属离子的粘接剂溶液是通过利用紫外光交联剂将金属离子螯合剂在紫外线的作用下接枝到粘接剂的分子链上得到。

CN108987650A公开了电池用隔膜及其制备方法和电池，所述电池用隔膜，包括复合涂层隔膜，以及涂布于所述复合涂层隔膜外侧至少一个表面上的PMMA涂层；优选地，在所述复合涂层隔膜外侧的两个表面上均设有所述的PMMA涂层。该电池用隔膜透气增值较低，满足电池离子迁移的要求，并且可以改善与极片的粘结性能，降低界面电阻进而提高电池的倍率放电和循环性能。

CN109004164A公开了一种锂离子动力电池用压敏型复合隔膜。锂离子动力电池用压敏型复合隔膜，包括聚烯烃微孔膜，涂覆在聚烯烃微孔膜至少一个表面的无机-有机涂层，以及涂覆在聚烯烃微孔膜和/或无机-有机涂层表面规则岛状分布的压敏型有机-无机复合涂层。无机-有机涂层由无机物颗粒和有机聚合物粘结剂组成，提升了聚烯烃微孔膜的热稳定性，降低了高温热收缩；压敏型有机-无机复合涂层由聚合物热熔胶、有机聚合物粘结剂和无机物颗粒组成，其中聚合物热熔胶提供了电极和隔膜间的粘附作用，无机物颗粒提供了该涂层中的锂离子通道，规则岛状分布的压敏型有机-无机涂层保证了电极和隔膜粘结的同时，隔膜具有较低的透气度，不影响电池的高倍率放电。

但是上述方案的隔膜在水分含量上还有待降低，同时高温性能还有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供用于高温存储的隔膜及其制备方法和锂离子电池。本发明提供的隔膜可以应用于锂离子电池，提高锂离子电池的高温存储性能，解决现有技术中锂离子电池安全性能差、高温性能差的缺陷。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于高温存储的隔膜，所述用于高温存储的隔膜包括基材与位于基材上的涂覆层，所述涂覆层包括减水耐高温功能材料。

本发明中，所述高温是指60℃以上的温度。