[发明专利]一种涂层隔膜和涂布浆料

说明书

本申请公开了一种涂层隔膜和涂布浆料。本申请的涂层隔膜，包括基膜和涂覆在基膜的至少一个表面的中空二氧化硅微球涂层。本申请的涂层隔膜，在基膜表面采用了一种新的中空二氧化硅微球涂层，该涂层能够有效的提高涂层隔膜的电解液吸液保液能力，并减轻涂层本身的重量，增加电池的能量密度，更有效地提高电池的综合性能。

技术领域

本申请涉及电池隔膜领域，特别是涉及一种涂层隔膜和涂布浆料。

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，其循环寿命在浅充放模式下可以达到3000～5000次。因此，锂离子电池在数码产品、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均有广泛应用。

锂离子电池中，电池隔膜对电池的循环性能、倍率性能及安全性能有重要影响。目前，聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烃材料是锂离子电池隔膜的主要基体材料；但无论聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)还是其他热塑性高分子材料，在接近熔点时均会因熔化而收缩变形，给锂离子电池的安全性带来潜在隐患。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层隔膜受到越来越多的关注。在无机粒子涂层隔膜中，以氧化铝Al₂O₃为涂层的涂层隔膜得到广泛的认可和应用。虽然涂覆陶瓷涂层能从一定程度上改善隔膜的热稳定性，但是陶瓷涂层的吸液和保液能力不够理想，进而对电池性能造成一定影响。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的涂层隔膜和涂布浆料。

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涂层隔膜，其包括基膜和涂覆在基膜的至少一个表面的中空二氧化硅微球涂层。

需要说明的是，本申请的涂层隔膜采用中空二氧化硅微球涂层，即采用中空二氧化硅微球制成涂覆浆料，涂布在基膜的至少一个表面，形成涂层。中空二氧化硅微球涂层的中空结构使得涂层隔膜具有更好的电解液吸液保液能力，同时，对于相同厚度的涂层而言，本申请的涂层重量更轻，增加电池的能量密度，更有效地提高电池的综合性能。

可以理解，本申请的关键在于采用中空二氧化硅微球形成涂层，只要采用中空二氧化硅微球即可提高涂层隔膜的电解液吸液保液能力，减轻涂层重量；至于具体的中空二氧化硅微球的粒径和孔体积可以根据需求而定。此外，对于如何形成或制备中空二氧化硅微球涂层，可以参考现有的陶瓷涂层制备方法，在此不作具体限定。

优选的，中空二氧化硅微球的粒径为0.01μm≤D50≤2μm，孔体积为0.15～0.5cm³/g，中空二氧化硅微球的比表面积大于420m²/g。

优选的，中空二氧化硅微球的粒径为0.03μm≤D50≤1μm。

优选的，中空二氧化硅微球涂层的厚度为0.5-10μm。

优选的，基膜为聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜或两者层叠形成的多层复合微孔膜。

优选的，基膜的厚度为5-20μm，孔隙率为30％-60％，基膜的微孔孔径为0.005-0.15μm。

本申请的另一面公开了一种用于制备本申请的涂层隔膜的涂布浆料，该涂布浆料由重量份30-40的中空二氧化硅微球、0.5-10的粘结剂、0-2的分散剂、0-5的增稠剂、0.05-3的表面活性剂和60-70的去离子水组成。

需要说明的是，本申请的关键在于，在涂布浆料中采用中空二氧化硅微球，至于其它组分，例如粘结剂、分散剂、增稠剂、表面活性剂等都可以参考现有的陶瓷涂布浆料。