[发明专利]一种锂离子电池隔膜、其制备方法及锂离子电池

说明书

本发明提供了一种锂离子电池隔膜、其制备方法及锂离子电池，所述锂离子电池隔膜包括：多孔聚烯烃基膜；以及包覆在所述多孔聚烯烃基膜表面的复合物包覆层；所述复合物包覆层包括酚醛树脂和二氧化硅。本发明提供的锂离子电池隔膜中，复合物包覆层中的酚醛树脂和二氧化硅协同作用，使得得到的锂离子电池隔膜与电解液有较好的亲和性，因此，锂离子电池隔膜具有较优的电解液吸液率和较优的电解液润湿性。将本发明的锂离子电池隔膜制成锂离子电池，锂离子电池隔膜与电解液之间具有较好的相容性，使得得到的锂离子电池的放电容量保持率和库伦效率较高。此外，复合物包覆层提高了隔膜的电化学稳定窗口，更有希望应用于高电压锂电领域。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池隔膜、其制备方法及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由正极材料、负极材料、隔膜及电解液组成。其中，隔膜隔离正负两电极，可以防止正负极直接接触而引起的内部短路，并且提供锂离子运输的通道。隔膜的性能决定电池的界面结构、内阻等，直接影响电池容量、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。通用的锂离子电池的隔膜为聚丙烯或聚乙烯通过干法单拉、干法双拉或湿法双拉工艺制备而成。由于聚丙烯或聚乙烯本身熔融温度较低，同时拉伸致孔过程中分子链发生取向产生内应力，在温度升高时隔膜发生明显收缩，导致正负极触造成电池内部短路，释放出大量的热并可能发生爆炸。同时由于多孔聚烯烃隔膜与电解液的润湿性不好，导致形成较高的电阻及较低的离子电导率。

涂覆是改善隔膜热稳定性和电解液浸润性简单且有效的方法。虽然无机粒子涂覆对提高电解液浸润性影响显著，但涂覆层与支撑膜之间需要采用粘结剂连接，粘结剂的热稳定温度对涂层的热稳定性也有很大影响，粘结剂软化后失去粘结力，长时间充放电循环过程易造成包覆层脱落。脱落物易堵塞多孔支撑膜的纳米通道，降低隔膜的孔隙率，进而降低电池的电化学性能。同时，聚烯烃多孔膜涂覆无机粒子导致隔膜厚度明显增加，导致电池电阻增大使得产热量增加，同时隔膜厚度增加不利于电池的小型化生产。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种锂离子电池隔膜、其制备方法及锂离子电池，本发明提供的锂离子电池隔膜具有较高的电解液吸液率和较高的电解液润湿性，且制备得到的锂离子电池的电化学性能较优。

本发明提供了一种锂离子电池隔膜，包括：

多孔聚烯烃基膜；

以及包覆在所述多孔聚烯烃基膜表面的复合物包覆层；

所述复合物包覆层包括酚醛树脂和二氧化硅。

优选的，所述多孔聚烯烃基膜的厚度为6～40μm，所述多孔聚烯烃基膜的孔隙率为47～58％；

所述复合物包覆层的厚度为0.3～3μm。

优选的，所述多孔聚烯烃基膜包括多孔聚丙烯膜或多孔聚乙烯膜。

本发明还提供了一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

A)将多孔聚烯烃基膜进行等离子体处理，得到预处理的多孔聚烯烃基膜；

B)将所述预处理的多孔聚烯烃基膜先浸入酚类溶液中，再加入硅酸酯类物质和醛类物质，反应后得到锂离子电池隔膜。

优选的，步骤A)中，所述等离子处理前，还包括对所述多孔聚烯烃基膜进行清洗；

所述清洗采用的试剂包括丙酮或无水乙醇；

所述等离子体处理的时间为5～30min。

优选的，步骤B)中，所述酚类溶液包括酚类物质和溶剂；

所述酚类物质包括苯酚、间苯二酚、3-氨基苯酚或4-氨基苯酚；

所述溶剂包括无水乙醇、氨水和水；