[发明专利]一种具有陶瓷涂层的隔膜及其制备方法

说明书

本申请公开了一种具有陶瓷涂层的隔膜及其制备方法。本申请具有陶瓷涂层的隔膜，包括基膜和涂覆在基膜至少一个表面的陶瓷涂层，陶瓷涂层为氧化铝涂层，氧化铝涂层中，氧化铝粉末的比表面积小于8m²/g，所采用的粘结剂为具有交联结构的粘结剂，隔膜的水分含量达到500ppm以下。本申请的隔膜，创造性的采用比表面积小于8m²/g氧化铝粉末和具有交联结构的粘结剂制备形成氧化铝涂层，使得隔膜的水分含量达到500ppm以下，降低了由于隔膜水分含量高对电池的生产和使用造成的危害和安全隐患，提高了电池生产和使用的安全性。并且，由于水分含量低，降低了水分产生HF等有害气体的量，减小了HF对电池性能和寿命的影响。

技术领域

本申请涉及锂离子电池隔膜领域，特别是涉及一种具有陶瓷涂层的隔膜及 其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有较大的能量密度、大电流放电能力强、额定电压高、循环 寿命长等优点，循环寿命在浅充放模式下可以达到3000～5000次。在数码产品、 电动自行车、电动摩托、电动汽车、电力储能、通信储能等多个行业及领域得 到广泛应用。

随着锂离子电池应用领域的扩展，对电池安全性的要求越来越高；为提高 电池的安全性，同时提高隔膜对电解液的浸润性，在聚烯烃隔膜表面涂覆耐高 温的无机或有机粒子的涂覆隔膜受到越来越多的关注。在无机粒子涂覆隔膜中， 以氧化铝Al₂O₃为涂层的陶瓷涂层隔膜得到广泛的认可和应用。

在锂离子电池的制造过程中，水是必须严格控制的，过多的水分会对电池 造成严重的影响和危害：水很容易与电解液中锂盐发生反应，生成HF等气体， 造成电池鼓包或炸裂；同时，由于消耗了电解液中的有效成分，损耗了锂离子， 电池的能量就相应的减少了；另外，由于HF酸极强的酸性和腐蚀性，会造成电 池内部的金属零件腐蚀，进一步导致电池漏液；且HF会破坏SEI膜，进一步导 致电池性能的恶化。

然而，在含有氧化铝Al₂O₃的陶瓷涂层隔膜中，由于Al₂O₃颗粒及其细小， 并且表面一般带有极性基团，具有一定的亲水性，因此Al₂O₃涂层隔膜的含水量 都比聚烯烃隔膜的高，现有的涂覆技术很难在涂覆膜的制备过程除去水分，使 得Al₂O₃陶瓷涂层隔膜的水分很难控制在1000ppm以下，过多的水分使得在电 池生产和使用过程中都存在一定的风险。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的具有陶瓷涂层的隔膜及其制备方法。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的一方面公开了一种具有陶瓷涂层的隔膜，包括基膜和涂覆在基膜 至少一个表面的陶瓷涂层，其中，陶瓷涂层为氧化铝涂层，氧化铝涂层中，氧 化铝粉末的比表面积小于8m²/g，所采用的粘结剂为具有交联结构的粘结剂，隔 膜的水分含量达到500ppm以下。

需要说明的是，本申请的隔膜，与现有的陶瓷涂层隔膜相比，关键的区别 技术点在于，创造性的采用比表面积小于8m²/g氧化铝粉末和具有交联结构的粘 结剂来制备形成氧化铝涂层，使得所制备的隔膜的水分含量达到500ppm以下， 大大的减小了Al₂O₃陶瓷涂层隔膜中的水分，减小了水分对电池生产和使用造成 的严重影响和危害，提高了电池生产和使用的安全性。

优选的，氧化铝粉末的粒径为0.01μm≤D50≤10μm。

更优选的，氧化铝粉末的粒径为0.03μm≤D50≤3μm。