[发明专利]一种锂电池复合隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂电池复合隔膜，其特征在于，所述隔膜于250℃烘烤1h的MD方向和TD方向的热收缩率均小于1.5％，所述隔膜的闭孔温度≤125℃，破膜温度≥300℃。

2.如权利要求1所述的锂电池复合隔膜，其特征在于，所述隔膜离子电导率大于0.7mS/cm；

所述隔膜包括基膜以及涂覆层，所述涂覆层包括核壳结构微球，所述核壳结构微球包括壳层和核芯：形成壳层材料的材料包括可水解聚合的酯类物质；形成核芯的材料包括聚合物微球和膨胀剂，所述聚合物微球熔点为90-120℃，所述膨胀剂为沸点低于120℃的有机溶剂。

3.如权利要求2所述的锂电池复合隔膜，其特征在于，所述涂覆层还包括耐热高聚物溶液、成孔剂、硅烷偶联剂中的至少一种；

和/或所述形成核芯的材料还包括表面活性剂；

所述酯类物质选自正硅酸乙酯、正钛酸四丁酯、正钛酸四乙酯、铝酸三异丙酯、铝酸三甲酯中的至少一种；

和/或所述耐热高聚物溶液中耐热高聚物含量为0.5～15wt％；所述耐热高聚物选自对位芳纶、间位芳纶中的至少一种；

和/或所述核壳结构微球、耐热高聚物、成孔剂、硅烷偶联剂的质量比为1:(0.3-2.5):(0.04-0.2):(0.02-0.35)。

4.如权利要求3所述锂电池复合隔膜，其特征在于，所述聚合物微球选自聚苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚丙烯酸-丁二烯-苯乙烯、聚乳酸、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯丁醛中的至少一种；

所述表面活性剂选自十八酰胺乙基二乙基苄基氯化铵、十八酰胺乙基三甲基硫酸铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种；

所述膨胀剂选自正丁醇、异丁醇、新戊醇、庚烷、异辛烷、石油醚中的至少一种；

聚合物微球、表面活性剂、膨胀剂质量比为1:(0.5-1):(0.08-0.2)；

核芯材料中表面活性剂与壳层材料中酯类物质的质量比为1:(0.25-2)；

所述核壳结构微球的D50粒径为200-600nm，壳层厚度为10-40nm。

5.如权利要求3所述锂电池复合隔膜，其特征在于，所述成孔剂选自碳酸二甲酯、乙酸乙酯、环己烷或磷酸二甲酯中的至少一种；

所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。

6.如权利要求2所述锂电池复合隔膜，其特征在于，所述涂覆层的厚度为0.5-4μm，所述锂电池复合隔膜的闭孔温度为100-125℃、破膜温度为300-600℃。

7.一种如权利要求1-6任一所述的锂电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将助溶剂溶解于第一溶剂中得到第一溶解液，将耐热高聚物加入到第一溶解液中溶解完全得到耐热高聚物含量为0.5～15wt％的耐热高聚物溶液，所述耐热高聚物选自对位芳纶、间位芳纶中的至少一种；

S2.将聚合物微球、表面活性剂和膨胀剂超声分散在无水乙醇介质中形成核芯，加入酯类物质搅拌均匀后再加入氨水催化，保持搅拌至反应完全使酯类物质水解聚合在核芯表面形成壳层，过滤将所得沉淀物进行清洗、过滤、干燥，得到核壳结构微球；

S3.将S1所得耐热高聚物溶液、S2所得核壳结构微球混合，再加入成孔剂和硅烷偶联剂，搅拌均匀后调整浆料粘度至20-600mPa·S，得到涂布浆料；

S4.将S3所得涂布浆料涂布在基膜上，浸于水中进行相转化法成膜后，干燥、冷却定型，得到锂电池复合隔膜。