[发明专利]电池隔膜及其制备方法和锂电池

说明书

本发明涉及电池材料领域，公开了一种电池隔膜及其制备方法和锂电池，所述隔膜包括基膜、附着在基膜表面上的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯涂层，其中，改性聚对苯二甲酸乙二醇酯涂层含有交联聚合物；其中，交联聚合物由改性聚对苯二甲酸乙二醇酯与共聚物交联得到，共聚物含有式(1)所示的结构单元和式(2)所示的结构单元；其中，R₁和R₂各自为C1‑C4的亚烷基，n₁和n₂均为正整数；本发明中提供的隔膜具有较好的透气性以及锂离子传导特性，将该隔膜应用于电池，电池性能电化学性能、容量可以充分发挥；

技术领域

本发明涉及电池材料领域，具体涉及电池隔膜及其制备方法和锂电池。

背景技术

随着电动汽车等领域的发展，对于锂离子电池的容量和能量密度提出了更高的要求，因此电池的安全性也越来越受到重视。锂离子电池的安全特性在很大程度上取决于所用的隔膜材料。

CN201610068433公开了一种锂离子电池陶瓷隔膜用浆料。所述的锂离子电池陶瓷隔膜包括基膜和涂布于基膜单面或双面的涂层，该涂层所采用的浆料为无机纳米粒子和晶须以及基料和水复合的浆料，所述的无机纳米粒子为氧化铝、勃姆石、二氧化硅、硫酸钡中的一种，晶须为氧化铝、勃姆石中的一种，基料由增稠剂、分散剂、粘结剂构成。该浆料可通过辊涂的方式，连续在PE/PP上形成均匀的无机纳米和晶须涂层，经干燥得到涂层超薄，粘附力强的复合隔膜。此复合膜能有效降低锂离子电池隔膜的热收缩率，与传统由单一无机颗粒浆料制备的复合膜相比，超薄的涂层还有利于提高透气率和离子电导率，节约电池内部空间和浆料成本。此方案包含一种锂离子电池陶瓷隔膜浆料，其特征在于该浆料由无机纳米粒子和晶须、基料和水构成，所述的无机纳米粒子为氧化铝、勃姆石、二氧化硅、硫酸钡中的一种，晶须为氧化铝、勃姆石中的一种，基料由增稠剂、分散剂、粘结剂构成。但是，该技术方案存在以下缺点：采用氧化铝作为陶瓷颗粒，其高温下不能有效防止基膜收缩，导致高温下隔膜强度较差，电池安全性不高。

CN201410194248公开了一种锂离子二次电池的隔离膜的制备方法，用于制备锂离子二次电池的隔离膜，其包括步骤：(1)将粘结剂溶解在溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，升温并搅拌，得到粘结剂溶液；(2)向所得的粘结剂溶液中加入有机纤维，升温并搅拌，之后进行超声分散，得到有机纤维溶液；(3)向所得的有机纤维溶液中加入表面含羟基的无机物，充分搅拌使其分散均匀，之后进行超声分散，形成有机纤维浆料；(4)将所得的有机纤维浆料均匀地涂覆在多孔基材的至少一个表面上，之后用烘箱烘烤干燥除去溶剂，得到锂离子二次电池的隔离膜，其中，所述有机纤维浆料在烘烤干燥后形成纤维层。

CN201510606681公开了一种低热收缩率锂离子电池隔膜及其制备方法，该制备方法为：纤维素溶解，将纤维素、强碱、尿素、水以适当比例混合得纤维素氨基甲酸酯溶液；纤维素涂覆，将上述溶液涂于多孔基膜表面并烘干；纤维素再生；将上述涂覆有纤维素的多孔膜浸泡在硫酸溶液中烘干。

但是，CN201410194248和CN201510606681存在以下缺点：隔膜表面涂层孔隙较少或者没有孔隙，一定程度上影响锂离子传导，影响电池电化学性能和容量，这是因为在所用材料经过溶解，涂敷后，会成膜，孔隙较少或没有孔隙。另外，在高温下，其耐热收缩性一般，因为不具有纤维状微观形貌，涂层材料间连续性差，高温下强度一般，耐热收缩性较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种电池隔膜及其制备方法。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种电池隔膜，其中，所述电池隔膜包括基膜、附着在所述基膜表面上的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯涂层，其中，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯涂层含有交联聚合物；

其中，所述交联聚合物由改性聚对苯二甲酸乙二醇酯与共聚物交联得到，所述共聚物含有式(1)所示的结构单元和式(2)所示的结构单元；

式(1)：式(2)：