[发明专利]一种聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜及其制备方法和锂电子电池

说明书

本申请公开了一种聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜及其制备方法和锂电子电池。本申请的聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜的制备方法，包括在基膜上制备陶瓷涂层，在对陶瓷涂层进行油性涂覆之前，预先采用填充溶剂对基膜微孔和陶瓷涂层孔洞进行填充，然后再进行油性涂覆；油性涂覆完成后，将经过油性涂覆的陶瓷涂覆隔膜浸入萃取溶剂中，对涂层进行萃取硬化的同时，将填充溶剂从基膜微孔和陶瓷涂层孔洞基膜微孔和陶瓷涂层孔洞中萃取出来；最后，经过干燥处理，即获得聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜。本申请在进行油性涂覆时，聚合物粉末不易进入基膜微孔和陶瓷涂层孔洞中，从而解决了油性涂覆容易堵塞基膜微孔和陶瓷涂层孔洞的问题,并且保留了油性涂覆粘结性好的优点。

技术领域

本申请涉及锂离子电池隔膜材料领域，具体涉及一种聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜及其制备方法和锂电子电池。

背景技术

锂离子电池因其高能量密度、无记忆效应、长循环寿命等众多优点而被广泛应用。通常，锂离子电池基本组成部分包括正极片、负极片、电解液、隔膜以及电池外壳。其中，隔膜因为其在锂离子电池中的关键性作用而被称作电池的“第三极”。

隔膜是电池的正负极之间的隔离板，需具备良好的电绝缘性和透气性。在目前的锂离子电池中，通常使用聚烯烃作为隔膜(或称基膜)。为了改善隔膜的热稳定性，抗氧化性，耐热收缩性，对液体电解质的吸收性、浸润性和吸液保液的能力等，通常需要在聚烯烃隔膜表面进行陶瓷涂覆及聚合物涂覆，以在基膜上形成陶瓷涂层和聚合物涂层。其中，聚合物涂覆隔膜的生产工艺主要分为水性涂覆和油性涂覆两大类。水性涂覆是采用水作为溶剂制备聚合物涂覆浆料进行涂覆，具有生产成本低、对环境污染小等的优点；但是，水性涂覆形成的聚合物涂层与正负极片的粘结性较弱，与极片易发生热压不良等现象。油性涂覆是采用有机溶剂制备聚合物涂覆浆料进行涂覆，油性涂覆由于采用的是有机溶剂，聚合物涂层与正负极片的粘结性更好，克服了水性涂覆聚合物涂层粘结性弱的缺陷和不足；但是，油性涂覆容易堵塞基膜和陶瓷涂层的孔隙，造成透气不良的现象。

除了水性涂覆和油性涂覆以外，也有研究采用油水混合体系，即采用有机溶剂和水的混合溶剂制备聚合物涂覆浆料；虽然这种方式在一定程度上缓解了水性涂覆粘结性弱、油性涂覆容易堵塞微孔的问题；但是，这只是一种粘结性和成本的平衡；总的来说，混合溶剂涂覆粘结性不如油性涂覆，成本却比水性涂覆高，且对环境具有污染。

因此，如何在保障油性涂覆粘结性的基础上，解决油性涂覆容易堵塞基膜微孔和陶瓷涂层孔洞的问题，是聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜研究的重点和难点。

发明内容

本申请的目的是提供一种聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜的制备方法，及其制备的聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜，以及采用本申请聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜的锂离子电池。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的第一方面公开了一种聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜的制备方法，包括在基膜上制备陶瓷涂层，得到陶瓷涂覆隔膜后，采用油性涂覆在陶瓷涂覆隔膜上制备聚合物涂层，并且，在进行油性涂覆之前，预先采用填充溶剂对基膜微孔和陶瓷涂层孔洞进行填充，然后再进行油性涂覆；油性涂覆完成后，将经过油性涂覆的陶瓷涂覆隔膜浸入萃取溶剂中，对涂层进行萃取硬化的同时，将所述填充溶剂从基膜微孔和陶瓷涂层孔洞基中萃取出来；最后，经过干燥处理，即获得所述聚合物和陶瓷复合涂覆隔膜。

需要说明的是，本申请的制备方法，在基膜上制备陶瓷涂层后，预先对基膜微孔和陶瓷涂层孔洞进行填充，使得在进行油性涂覆时，聚合物粉末不易进入基膜微孔和陶瓷涂层孔洞中，从而解决了油性涂覆容易堵塞基膜微孔和陶瓷涂层孔洞的问题；并且，本申请的制备方法，更好的保留了油性涂覆粘结性好的优点。

本申请的一种实现方式中，填充溶剂为乙醇、丙酮、甘油、丙二醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、乙二醇和二乙二醇中至少一种。