[发明专利]一种锂离子电池隔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池隔膜，其特征在于，所述隔膜包括基材和涂覆在基材表面的至少一层陶瓷涂层以及至少一层有机聚合物电解质涂层，所述有机聚合物电解质涂层为碱金属阳离子聚合物涂层，且所述锂离子电池隔膜的透气值＞5000s/100ml，隔膜阻抗2.0 Ω*cm²；

所述锂离子电池隔膜的结构为：基材、涂覆在基材一侧的有机聚合物电解质涂层和陶瓷涂层；

或，所述锂离子电池隔膜的结构为：基材、涂覆在基材一侧的有机聚合物电解质涂层和陶瓷涂层，以及涂覆在基材另一侧的有机聚合物电解质涂层和陶瓷涂层；

或，所述锂离子电池隔膜的结构为：基材、涂覆在基材一侧的有机聚合物电解质涂层和陶瓷涂层，以及涂覆在基材另一侧的有机聚合物电解质涂层；

或，所述锂离子电池隔膜的结构为：基材、涂覆在基材一侧的有机聚合物电解质涂层和陶瓷涂层，以及涂覆在基材另一侧的陶瓷涂层；

或，所述锂离子电池隔膜的结构为：基材、涂覆在基材一侧的陶瓷涂层以及另一侧的有机聚合物电解质涂层。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述锂离子电池隔膜的透气值＞8000s/100ml，涂层阻抗为0.4-0.8Ω*cm²。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述有机聚合物电解质涂层的厚度为0.4-6μm，所述有机聚合物电解质涂层与所述陶瓷涂层的厚度比为1：1-1：6，所述有机聚合物电解质涂层与所述陶瓷涂层的重量比为2：3-1：9。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述有机聚合物电解质涂层由有机聚合物电解质和水混合得到有机物涂料涂覆而成；

所述有机聚合物电解质包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯磺酸锂、丙烯酸酯共聚物或者混合物、聚甲基丙烯磺酸锂/钠聚合物或者混合物、聚丙烯腈和丙烯酸M共聚物中的一种或几种，其中，所述丙烯酸M共聚物中的M包括锂、钠和钾中的一种或几种；

所述有机聚合物电解质涂料的固含量为10-40%。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述陶瓷涂层由陶瓷颗粒、水性粘结剂、润湿剂和水混合得到无机物涂料涂覆而成；

所述陶瓷颗粒包括纳米级氧化铝、氮化铝、氢氧化铝、氧化钕、氢氧化镁、勃姆石和二氧化硅中的一种或几种，且所述陶瓷颗粒的粒径为0.15-5μm；

所述陶瓷颗粒的用量占所述无机物涂料总质量的65-95%；

所述水性粘结剂包括聚丙烯酸丁酯、丙烯腈、聚酰亚胺类、聚甲基丙烯酸甲酯、聚芳香族改性聚合物和交联树脂中的一种或几种；

所述水性粘结剂的用量占所述无机物涂料总质量的2-10%；

所述润湿剂包括琥珀酸、氟代烷基甲氧基醚醇、聚丙烯酸钠、炔二醇乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚和聚醚改性硅氧烷中的一种或几种；

所述润湿剂的用量占所述无机物涂料总质量的0.5%-5%。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述基材选自聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、无纺布、聚酰亚胺中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述基材的孔隙率为30-70%。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，其包括：在所述基材的至少一侧涂布涂覆层，所述涂覆层包括陶瓷涂层和有机聚合物电解质涂层。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将陶瓷颗粒、水性粘结剂、润湿剂和水混合得到无机物涂料，在涂布温度为45-75℃下涂布得到所述陶瓷涂层，将有机聚合物电解质和水混合得到有机物涂料，在涂布温度为40-80℃下涂布得到所述有机聚合物电解质涂层，然后将所述陶瓷涂层和所述有机聚合物电解质分别涂布于所述基材上。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的锂离子电池隔膜或权利要求8-9中任一项所述锂离子电池隔膜的制备方法制得的锂离子电池隔膜在制备锂离子电池中的应用。