[发明专利]一种高性能锂电池多孔隔膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高性能锂电池多孔隔膜及其制备方法，所述多孔隔膜由多孔氧化铝和普通锂电池隔膜组成，多孔氧化铝涂覆在普通锂电池隔膜上，所述涂覆层的厚度为1~20um；所述制备方法包括以下步骤：1）将铝基金属有机框架化合物煅烧，生成多孔的氧化铝；2）将多孔氧化铝和溶液配制成固含量为5%‑60%的浆液，搅拌，然后将浆液涂在普通锂电池隔膜上，烘干，即得。本发明提供的多孔隔膜的制备方法简单易行，成本低，有益于大规模生产；同时，本发明制备的多孔氧化铝孔径均匀，具有热稳定性高、导热性高、安全性好，能够很好地起到及时传导热量的作用，解决了隔膜存在的导热性较差，而无法及时传导热量的问题，有效改善了电池的安全性能。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，尤其涉及一种高性能锂电池多孔隔膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池由于比容量大、循环寿命长、工作电压高、对环境友好而被人们所关注。但是锂离子电池的安全性问题一直存在却未被彻底解决。其中，隔膜位于正极和负极之间，对锂离子电池的安全性起着至关重要的作用。

目前商业化的隔膜种类有聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃膜。但一般的烯烃类隔膜的耐热温度为130℃，一旦出现短路、过充、刺穿、挤压、撞击等导致发热的现象，聚烯烃隔膜极易发生收缩，从而引发电池的安全性问题。

为提高隔膜的热稳定性，现有的技术有在隔膜表面涂一层热涂层来降低隔膜的热收缩性能，从而减缓锂离子电池发生的热失控等问题。一般采用的涂覆层是由导热性差的氧化铝、氧化锆等构成的，当电池发生局部过热时，其热量无法及时扩散到整体，极易使电池的局部温度超过130℃，这种涂覆有导热性差的隔膜同样容易产生局部收缩并造成短路，进而造成热失控，会使电池发生着火甚至是爆炸的危险。例如，专利CN 102916149 A公开了种锂电池微孔隔膜及其制备工艺，其制备出了具有微孔结构的氧化铝作为隔膜涂覆层，但这种微孔结构取决于造孔剂的性能，使得到的微孔不均匀，仍然难以真正解决隔膜导热性的问题。

综上，现有技术中，锂电池的隔膜仍然存在诸多问题，因此，有必要对现有的隔膜做进一步的改进，以克服现有隔膜存在的导热性较差，而无法及时传导热量的缺陷，进一步提高锂电池的安全性。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高性能锂电池多孔隔膜及其制备方法，本发明制备的锂电池多孔隔膜具有热安全性高、热稳定性好、导热效果优异的特点，能够很好地克服现有锂电池隔膜导热性差、安全性差等问题。

本发明的目的之一是提供一种高性能锂电池多孔隔膜。

本发明的目的之二是提供一种高性能锂电池多孔隔膜及其制备方法。

本发明的目的之三是提供上述高性能锂电池多孔隔膜及其制备方法的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开了一种高性能锂电池多孔隔膜，所述多孔隔膜由多孔氧化铝和普通锂电池隔膜组成，多孔氧化铝涂覆在普通锂电池隔膜上，所述涂覆层的厚度为1~20um。

其次，本发明公开了一种高性能锂电池多孔隔膜的制备方法，具体的，所述制备方法包括以下步骤：

1）将铝基金属有机框架化合物煅烧，生成多孔的氧化铝；

2）将多孔氧化铝和溶液配制成固含量为5%-60%的浆液，搅拌，然后将浆液涂在普通锂电池隔膜上，烘干，即得。

步骤1）中，所述铝基金属有机框架化合物包括：MIL-53(Al)、MIL-100(Al)、MIL-101(Al)中的一种或两种以上混合物。

步骤1）中，所述煅烧温度为400-1500℃，煅烧时间为2-30h。

步骤2）中，所述溶液中的溶质为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氧乙烯高分子材料中的一种或两种以上的混合物。