[发明专利]一种动力锂离子电池及其复合隔膜

权利要求书

1.一种动力锂离子电池复合隔膜，包括支撑层(1)、无机涂层(2)，其特征在于，还包括聚四氟乙烯层(3)，无机涂层(2)涂覆于支撑层(1)上，聚四氟乙烯层(3)涂覆于无机涂层(2)上；所述无机涂层(2)的表面及内部为多孔互连结构。

2.如权利要求1所述的动力锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述的支撑层(1)为聚酯或聚烯烃微孔膜，厚度为低于20μm，孔隙率为50-90％。

3.如权利要求2所述的动力锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述支撑层(1)的厚度为8-15μm，孔隙率为70一90％。

4.如权利要求1所述的动力锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述的无机涂层(2)的厚度为3-20μm。

5.如权利要求1所述的动力锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述的聚四氟乙烯层(3)为改性聚四氟乙烯微孔膜，厚度为3-20μm，平均孔径为0.01μm-10μm，孔隙率为40％-90％。

6.如权利要求5所述的动力锂离子电池复合隔膜，其特征在于，优选地，所述的改性聚四氟乙烯微孔膜的改性方法为填充改性、化学处理、高能辐射接枝、等离子处理、等离子体接枝聚合、粒子束注入和准分子激光处理中的至少一种。

7.如权利要求1所述的动力锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述复合隔膜的厚度为15μm-60μm，孔隙率为30-80％，最大孔径不超过150nm，透气度为17-25s，热熔温度大于210℃。

8.权利要求1所述的动力锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

第一步：将粘合助剂溶解稀释后，搅拌均匀，分别涂敷在支撑层、聚四氟乙烯层上，在50℃至280℃的温度下加热0.5-10分钟；

第二步：在第一步得到的支撑层涂覆有粘合助剂的一面涂覆无机涂料，形成无机涂层；

第三步：将第二步得到的支撑层涂覆无机涂层的一面与第一步得到的聚四氟乙烯层涂覆粘合助剂的一面相对复合，经辊压后在50-100℃下真空干燥。

9.如权利要求8所述的动力锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述的第一步中的粘合助剂为辛基硅烷、乙烯基硅烷、氨基官能化的硅烷、缩水甘油基官能化的硅烷和甲基硅烷中的任意一种或几种的组合物。

10.如权利要求8所述的动力锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述的第一步中的粘合助剂溶解稀释的步骤为：将粘合助剂溶解与质量百分比为95-100％的乙醇和余量的水配成的混合溶剂中，pH值调节至6.5-5.5，粘合助剂的质量浓度为0.5-2.0％。

11.如权利要求8所述的动力锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述的第二步中的无机涂料的制备方法为：将溶剂加入烧杯中，用机械搅拌器以60rpm的转速搅拌，加热至50-90℃；然后将粘结剂均匀地加入到烧杯中，提高搅拌速度至300-1000rpm并持续加热，搅拌至完全溶解，停止加热；最后将无极电绝缘氧化物颗粒均匀加入到烧杯中，密封搅拌90分钟，制成无机涂料；

其中，所述的无机电绝缘氧化物颗粒与粘结剂的重量比为1∶0.01-2；所述的溶剂用量为无机电绝缘氧化物颗粒与粘结剂总重量的0.1-20倍。

12.如权利要求11所述的动力锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述的粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯晴、氟化乙烯与六氟丙烯的共聚物、环氧树脂、丙烯酸系树脂粘结剂和丙烯酸酯系粘结剂中的任意一种或几种的混合物。

13.如权利要求11所述的动力锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述的无机电绝缘氧化物颗粒为铝、锆、镁、钙、钛、硅、钡和锌的氧化物中的任意一种或几种的混合物，其直径为0.05-5μm。

14.如权利要求13所述的动力锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述的无机电绝缘氧化物颗粒的直径为0.05-2μm。

15.如权利要求11所述的动力锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的任意一种或几种的混合物。

16.一种动力锂离子电池，包括正极片、负极片、复合隔膜、电解液和包装壳，正极片、复合隔膜和负极片三者相互叠片或卷绕而形成电芯，电芯中的复合隔膜间隔于相邻的正负极片之间，电芯和电解液都收容于包装壳内，其特征在于，所述的复合隔膜为权利要求1-15所述的复合隔膜，复合隔膜的聚四氟乙烯层(3)的一面靠近正极片，复合隔膜的支撑层(1)的一面靠近负极片。