[发明专利]一种对电池隔离膜进行改性的方法

说明书

本申请涉及一种对电池隔离膜进行改性的方法，包括：提供基材，所述基材为多孔基材；采用气相沉积法，在所述基材的表面和所述基材的孔内部形成无机层，并使所述无机层为孔隙率低于10％的连续致密膜层；所述无机层与基材的界面剥离力不低于30N/m；所述无机层包覆孔的深度为所述多孔基材厚度的1/1000～1/20。采用本申请的改性方法得到的隔离膜与电解液的浸润性高、几乎不发生热收缩率、具有较高的机械强度、耐腐蚀耐久性能好，使用该隔离膜的电池具有较高的热稳定性和穿刺强度，防止电池中的大颗粒刺穿隔离膜的情况发生，有效提高电池的优率，并进一步提高电芯循环性能、降低循环膨胀性能，提高电芯的长期可靠性以及安全性。

本申请是针对申请日为2017年12月29日、申请号201711478896.4，发明名称为“复合隔离膜及其制备方法、使用其的电化学装置”的申请提出的分案申请。

技术领域

本申请涉及储能领域，具体讲，涉及一种对电池隔离膜进行改性的方法。

背景技术

锂离子电池以工作电压高、工作范围宽、比能量大、无污染、使用寿命长等优点，在全球二次电池市场占据主导地位，其中容量较低的小型锂离子电池已广泛应用在手机、笔记本电脑、电动工具等领域。近年来，随着大容量电池技术的不断发展，配合整车技术的不断推进，锂离子动力电池也逐渐实现商业化。如何在满足动力电池高能量密度和低成本的同时，保证其安全性能达到与燃油汽车同等甚至更高的安全级别，成为近年来企业和研究机构的重要研究课题。

在电池的内部结构中，隔离膜作为关键部件，通常为多孔聚合物薄膜，具有电子隔绝、离子导通的特性，用于保障离子能够在正负极之间正常传输而不发生短路。近年来，为了改善单一聚合物隔离膜的热收缩较高、与电解液浸润性较差等问题，在聚合物基材表面涂覆陶瓷涂层的复合隔离膜逐渐成为改善电池安全性能的关键技术。但是这种复合隔离膜仍然存在一些问题，需要进一步开发研究。近年来，在聚合物基材表面涂覆无机颗粒与粘结剂混合有机/无机复合涂层，可以有效改善上述问题。但这种复合涂层在应用的过程中，仍然存在一系列问题，如浆料中陶瓷颗粒的团聚、涂层厚度至少需要几个微米、涂层与基材的界面浸润性差、涂层与基材的结合力受粘结剂分布的影响显著等，导致在涂覆过程、长期循环或者电池滥用等情况下，隔离膜表面的涂层容易发生龟裂、老化、孔隙率变化、陶瓷颗粒脱落，使得隔离膜的导离子性能变差，严重时甚至引起安全问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种对电池隔离膜进行改性的方法。

为实现上述目的，本申请的技术方案如下：

一种对电池隔离膜进行改性的方法，包括：

提供基材，所述基材为多孔基材；

采用气相沉积法，在所述基材的表面和所述基材的孔内部形成无机层，并使所述无机层为孔隙率低于10％的连续致密膜层；所述无机层与所述基材的界面剥离力不低于30N/m；所述无机层包覆所述孔的深度为所述多孔基材厚度的1/1000～1/20。

在任意实施方式中，所述方法还包括：在形成所述无机层前，对所述基材进行表面预处理。

在任意实施方式中，所述表面预处理包括等离子体活化、电晕预处理、化学方法预处理、和电子束预处理工艺中的一种或几种，优选为等离子体或电子束预处。

在任意实施方式中，所述气相沉积法选自原子层沉积法、化学气相沉积法、物理气相沉积法、和热蒸发中的一种或者上述方法组合的镀膜工艺。

在任意实施方式中，所述无机层为不含粘结剂的无机介电层。

在任意实施方式中，所述无机层的厚度为20nm～1000nm。

在任意实施方式中，所述无机层和所述多孔基材形成复合隔离膜，所述复合隔离膜的耐刺穿性能不低于300gf。

在任意实施方式中，所述复合隔离膜的透气度在130s～350s之间。