[发明专利]一种复合电池隔膜、制备方法和电池

说明书

本申请公开了一种复合电池隔膜、制备方法和电池本申请的复合电池隔膜，包括基膜和涂覆在基膜至少一个表面的涂覆层，其中，基膜为热塑性树脂多孔膜，涂覆层为凝胶聚合物涂层或凝胶聚合物和无机物的混合涂层。本申请的复合电池隔膜，涂覆层的剥离强度，解决了涂层掉粉脱落的问题；并且，复合电池隔膜与电池极片的粘结性好，且持久，改善了极片错位和电芯转移变形，提高了隔膜和极片的界面一致性，提高了电芯内阻一致性，提高了电池的质量和使用寿命。此外，本申请的复合电池隔膜电解液的吸收速度快和保有量高，减少了游离电解液，缓解了游离电解液对电池的不良影响。本申请的复合电池隔膜工艺流程简单、成本低，为制备高品质的锂电池奠定了基础。

技术领域

本申请涉及锂离子电池隔膜领域，特别是涉及一种复合电池隔膜、制备方法和电池。

背景技术

锂电池由正极、负极、隔膜和电解液组成。隔膜作为锂电池四大材料之一，尽管并不参与电池的电化学反应，但却是锂电池的重要组件，同时隔膜技术也是制约我国锂电池发展和应用的关键技术之一。电池的容量、循环性能和充放电电流密度等关键性能都与隔膜有直接关系，隔膜性能的改善对提高锂电池的综合性能起着重要作用。

目前，商品化的锂电池隔膜以聚丙烯(缩写PP)、聚乙烯(缩写PE)等聚烯烃的单层薄膜或者多层薄膜为主。然而，聚烯烃类聚合物对电解液的吸收和保持能力较弱，对锂电池的充放电效率有一定的影响。同时，普遍使用的液态锂离子电池中，正极、负极和隔膜之间存在空隙，电池电解液在循环过程中存在较多的游离电解液等，极大的影响了电池的一致性和安全性。

为了解决以上问题，已经有很多公司开始尝试在聚烯烃隔膜或极片表面涂覆凝胶聚合物涂层。如中国专利CN1262026C提出在微孔薄膜表面涂覆凝胶聚合物和增塑剂；中国专利CN101150182B提出在极片表面涂覆聚偏氟乙烯微多孔膜；中国专利CN104282865B提出在隔膜表面接枝聚合的方法涂覆凝胶聚合物。这些技术虽然解决了掉粉和脱落的问题，但是在制备成型的过程中步骤复杂，效率低、成本高，影响产品广泛推广应用。

发明内容

本申请的目的是提供一种改进的复合电池隔膜，该复合电池隔膜的制备方法，以及采用该复合电池隔膜的电池

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复合电池隔膜，包括基膜和涂覆在基膜至少一个表面的涂覆层，基膜为热塑性树脂多孔膜，涂覆层为油系浆料通过微凹版印刷涂布而成，其中，油系浆料中分散有凝胶聚合物颗粒或凝胶聚合物颗粒和无机物颗粒的混合颗粒。

需要说明的是，本申请的复合电池隔膜，涂覆层与热塑性树脂多孔膜具有较高的剥离强度，能有效避免复合膜中涂覆层的脱落现象；并且，在卷绕入壳过程中，干压后复合电池隔膜能够很好的粘结极片，改善了极片错位和电芯转移变形。在注液后，本申请的复合电池隔膜提高了电解液的吸收速度和保有量，减少了游离电解液，缓解了游离电解液对电池的不良影响。采用本申请的复合电池隔膜制备的电池，在化成时，提高了隔膜和极片界面一致性，提高了电芯内阻一致性。由于本申请的复合电池隔膜与极片的粘结性能良好，且持久，提高了电池的长期循环性能，降低了电池膨胀和变形，延长了电池寿命。本申请的复合电池隔膜提高了电芯安全性，提高了软包电芯的整体硬度，使电池更安全可靠。此外，本申请的复合电池隔膜工艺流程简单、成本低，能够更好的广泛推广应用。

还需要说明的是，一般来说涂布形成涂覆层有两种体系，即水系浆料和油系浆料；油系浆料制成的电池隔膜其综合性能要远远优于水系，但油系产品生产效率低，价格也远远高于水系，所以在对成本要求较高的产品上，被迫采用水系的产品。本申请的复合电池隔膜就是采用油系浆料制成，因此，具有更优异的综合性能；并且，本申请的一种实现方式中，复合电池隔膜油系浆料的涂覆速度高达50-70m/min，大大提高了复合电池隔膜的生产效率，降低了生产成本，使得本申请的复合电池隔膜具有更广泛的使用范围。