[发明专利]一种高粘结性电池隔膜、其制备方法及锂离子电池

说明书

本发明提供了一种高粘结性电池隔膜的制备方法，所述电池隔膜包括基膜和至少一层涂层，包括以下步骤：(1)将高分子纳米颗粒和溶剂混合配制成涂布浆料；(2)将涂布浆料涂布于基膜的至少一面，形成涂层；(3)对覆有涂层的基膜进行高温处理制得电池隔膜，所述高温处理的温度为180～300℃；其中，所述高分子纳米颗粒在高温处理过程中熔融并重结晶。本隔膜采用耐高温材料做基膜，具有耐高温、低成本和无污染的优势，在电解液中浸润后涂层中的PVDF与极片粘结力强，贴合度好，且电池内阻低。

技术领域

本发明主要涉及一种电池隔膜的制备方法，特别涉及一种高粘结性电池隔膜的制备方法，以及采用该方法制备的电池隔膜和包含该电池隔膜的锂离子电池。

背景技术

交通电动化、智能化逐渐成为汽车未来发展的趋势，为满足不断发展的需求，作为汽车电动化核心部件的动力电池成为关键部件。高能量密度，高安全性，长寿命是动力电池的三大核心要素，隔膜作为动力电池的重要组成部分，其重要性不言而喻，而耐高温、低内阻和电化学稳定是隔膜的基本要求。

为增加隔膜的耐高温性能，使用陶瓷涂布是现有技术广泛应用的一种方法。当前陶瓷涂布的隔膜能够做到150℃下一小时保持MD热收缩5％，TD热收缩3％。少数能够做到200℃左右MD和TD热收缩均5％。但是，这仍然不能给锂电池提供足够的安全性。

同时为了降低电池内阻，增加锂电池的循环寿命，现有技术中已有采用PVDF为粘结剂的涂布隔膜，该涂布使用有机溶剂(丙酮，NMP或DMAc等)为介质。PVDF在电解液中发生溶胀、胶化，能够很好的粘附正负极和隔膜，有效的提高电池的循环性能。但是该隔膜的热稳定性比较差，因为在高温下PVDF易发生熔融，加上聚烯烃类基膜本身的热稳定差，涂布隔膜有较大的收缩。

由于使用有机溶剂成本过高，且对环境有害，一些企业开发了水性PVDF纳米颗粒作为填充物和水性粘结剂的陶瓷涂层隔膜。该隔膜降低了制造成本且环保，有一定的耐热性能(到130℃)，和一定的粘接性能。但是其粘接性能始终达不到油性PVDF的粘结性。其主要原因在于，尽管PVDF纳米颗粒在电解液中可以溶胀，但是相互之间是靠粘结剂进行粘附，颗粒之间的PVDF相互作用太弱，无法提供油性PVDF涂布那样强的粘结力。

为了解决上述问题，现有技术中采用先进行水性陶瓷涂布来提供热稳定性，后进行油性PVDF涂布提供粘结性的方法。该方法做出的隔膜，热稳定性可达到150℃，粘结性可以介于水性PVDF和油性PVDF涂布之间。但是制造成本很高，对环境有污染。

发明内容

本发明提供了一种高粘结性电池隔膜的制备方法，所述电池隔膜包括基膜和至少一层涂层，包括以下步骤：

(1)将高分子纳米颗粒和溶剂混合配制成涂布浆料；

(2)将涂布浆料涂布于基膜的至少一面，形成涂层；

(3)对覆有涂层的基膜进行高温处理制得电池隔膜，所述高温处理的温度为180～300℃；

其中，所述高分子纳米颗粒在高温处理过程中熔融并重结晶。