[发明专利]电池隔膜及其制备方法和锂离子电池及电动汽车

说明书

本发明涉及电池材料技术领域，公开了电池隔膜及其制备方法和锂离子电池及电动汽车。该电池隔膜包括聚合物纤维层，其中，所述聚合物纤维层含有聚合物纤维，所述聚合物纤维含有交联型聚合物，所述交联型聚合物由改性聚对苯二甲酸乙二醇酯与丙烯酸酯类聚合物交联得到；其中，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯含有羟基和/或羧基，或所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯带有碳碳双键。本发明提供的电池隔膜具有良好的耐热收缩性能并具有较多的且分布均匀的孔隙，透气性好，能够满足锂电池的安全性和电化学性能要求。

技术领域

本发明涉及电池材料技术领域，具体涉及一种电池隔膜，电池隔膜的制备方法及由此制备的电池隔膜，以及包括该电池隔膜的锂离子电池，和包括该锂离子电池的电动汽车。

背景技术

隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能，因此电池隔膜的性能直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

CN20161006843A公开了一种锂离子电池陶瓷隔膜浆料，具体的，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。但采用氧化铝等材料作为陶瓷颗粒，其高温下仍然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。

CN201410194248A公开了一种锂离子二次电池及其隔离膜及制备方法，具体包括：用于制备锂离子二次电池的隔离膜包括步骤：(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。CN201510606681A公开了一种低热收缩率锂离子电池隔膜及其制备方法，具体包括：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。然而，CN201410194248A和CN201510606681A制备的隔膜表面涂层孔隙较少且分布不均匀或者没有孔隙，一定程度上影响锂离子传导，影响电池电化学性能和容量。并且，涂层材料间连续性差，高温下强度一般，且耐热收缩性较差。

因此，急需提供一种隔膜表面具有较多孔隙结构，且分布均匀，透气性好，耐热收缩性能好的电池隔膜。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的电池隔膜表面孔隙率低，且孔结构分布不均匀，以及隔膜耐热收缩性能差的缺陷，提供了一种电池隔膜，该电池隔膜包括聚合物纤维层，其中，所述聚合物纤维层含有聚合物纤维，所述聚合物纤维含有交联型聚合物，所述交联型聚合物由改性聚对苯二甲酸乙二醇酯与丙烯酸酯类聚合物交联得到；

其中，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯含有羟基和/或羧基，或所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯带有碳碳双键。

第二方面，本发明还提供了一种电池隔膜的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：

(1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯进行表面改性，使其含有羟基和/或羧基，或使其带有碳碳双键，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；