[发明专利]一种双层电极支撑无机隔膜及其制备方法

说明书

本发明特别涉及一种双层电极支撑无机隔膜及其制备方法，属于锂离子电池技术领域，隔膜包括极片、涂敷于极片表面的第一涂覆层和涂覆于第一涂覆层的第二涂覆层；第一涂覆层的浆料原料包括第一无机陶瓷粉体、第一粘结剂、第一分散剂、第一增稠剂和第一溶剂；第二涂覆层的浆料原料包括第二无机陶瓷粉体、第二粘结剂、第二分散剂、第二增稠剂和第二溶剂；其中，所述第一无机陶瓷粉体为亚微米级粉体；所述第二无机陶瓷粉体为微米级粉体；第一涂覆层通过使用亚微米级粉体，并提高浆料粘度，降低浆料浸入电极的量，降低电池内阻。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种双层电极支撑无机隔膜及其制备方法。

背景技术

随着对高能量密度和容量需求的增加，锂离子电池引起的电动汽车安全问题引起了公众的极大关注。锂离子电池的安全性与正极材料的热稳定性、电解液的性能以及隔膜的耐高温性密切相关。实际上，与温度相关的安全问题主要与隔板的尺寸收缩或熔化有关。隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，其作用是为锂离子的迁移提供通路，在充放电循环中为离子的迁移储存电解质，以及防止因方向引起的内部短路。阴极和阳极的接触。虽然隔膜不参与任何反应，但相应的结构和特性对电池性能，包括能量密度、容量、循环寿命和安全性都有很大影响。理想的隔膜应具有高多孔结构、高电解质吸收率、高机械和电化学稳定性以及高性能电池生产的高热稳定性等特性。

目前，由于相应的良好机械性能和化学稳定性，微孔单层聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)隔膜已广泛用于商业化锂离子电池。相比之下，聚烯烃(PE/130℃，PP/165℃)的低关闭温度导致的热稳定性差，聚烯烃疏水性导致的润湿性低和电解质保持性差等固有特性限制了相应的在大功率锂离子电池中的应用。因此，具有高热稳定性、良好润湿性和高电解质保留率的替代隔膜是不可避免的。

无机隔膜具有更高的机械强度、热稳定性、电解液亲和性以及不可燃的特性，可通过将其直接涂覆到正极极片上进行制备，但同时涂覆浆料也可能会渗入极片中，阻塞锂离子的传输通道，严重影响电池的电化学性能。

发明内容

本申请的目的在于提供一种双层电极支撑无机隔膜及其制备方法，以解决目前涂覆浆料可能会渗入极片中，阻塞锂离子的传输通道，影响电池的电化学性能的问题。

本发明实施例提供了一种双层电极支撑无机隔膜，所述隔膜涂覆于电极极片，所述隔膜包括涂敷于所述电极极片表面的第一涂覆层和涂覆于所述第一涂覆层的第二涂覆层；

所述第一涂覆层的浆料原料包括第一无机陶瓷粉体、第一粘结剂、第一分散剂、第一增稠剂和第一溶剂；

所述第二涂覆层的浆料原料包括第二无机陶瓷粉体、第二粘结剂、第二分散剂、第二增稠剂和第二溶剂；

其中，所述第一无机陶瓷粉体为亚微米级粉体；所述第二无机陶瓷粉体为微米级粉体。

可选的，所述第一无机陶瓷粉体包括粉体a和粉体b，所述粉体a的粒径为0.1μm-0.5μm，所述粉体b的粒径为0.4μm-1μm，所述粉体a和所述粉体b的质量比为2-5：2-5；所述第二无机陶瓷粉体的粒径为1μm-2μm。

可选的，所述粉体a为Al₂O₃、SiO₂、Mg(OH)₂和TiO中的至少一种。

可选的，所述粉体b为Al₂O₃、SiO₂、Mg(OH)₂和TiO中的至少一种。

可选的，所述第二无机陶瓷粉体为Al₂O₃、SiO₂、Mg(OH)₂和TiO中的至少一种。