一种复合隔膜及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115312976A(43)申请公布日2022.11.08(21)申请号202210945020.0(22)申请日2022.08.08(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人舒落生(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659专利代理师韩承志(51)Int.Cl.H01M50/449(2021.01)H01M50/446(2021.01)H01M50/403(2021.01)H01M50/489(2021.01)H01M50/494(2021.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种复合隔膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种复合隔膜及其制备方法和应用，所述复合隔膜包括基膜和设置于所述基膜表面的氮化硼镀层，所述氮化硼镀层由硼氮六环分解成氮化硼气凝胶后蒸镀制得，本发明所述复合隔膜表面设置有硼氮六环分解得到的氮化硼镀层，在保证隔膜透气性的同时，明显提高了隔膜的延展性能和拉伸强度，从而提高了电池的安全性能。CN115312976ACN115312976A权利要求书1/1页1.一种复合隔膜，其特征在于，所述复合隔膜包括基膜和设置于所述基膜表面的氮化硼镀层，所述氮化硼镀层由硼氮六环分解成氮化硼气凝胶后蒸镀制得。2.如权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述基膜的材料聚丙烯和/或聚乙烯；优选地，所述基膜的厚度为5～20μm。3.如权利要求1或2所述的复合隔膜，其特征在于，所述氮化硼气凝胶的厚度为0.2～3μm。4.如权利要求1‑3任一项所述的复合隔膜，其特征在于，所述复合隔膜的面密度为12～13g/m2。5.一种如权利要求1‑4任一项所述复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将硼氮六环带入加热管进行加热得到氮化硼气凝胶；(2)对所述氮化硼气凝胶进行冷却处理，使用真空泵将氮化硼气凝胶通过隔膜基膜，得到所述复合隔膜。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硼氮六环的纯度为99.5～99.9％。7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述将硼氮六环带入加热管的方法包括鼓泡法。8.如权利要求5‑7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加热的温度为1000～1100℃；优选地，所述加热的时间为0.5～1.5h。9.如权利要求5‑8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述冷却处理的温度为70～90℃；优选地，所述冷却处理的时间为0.5～1.5h。10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求1‑4任一项所述的复合隔膜。2CN115312976A说明书1/6页一种复合隔膜及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种复合隔膜及其制备方法和应用。背景技术[0002]隔膜是锂离子电池的重要组成部分，在锂离子电池的结构中，隔膜是至关重要的材料之一，目前，商业化的锂离子电池隔膜以聚烯烃隔膜为主，制备工艺正从干法向湿法过渡，但是近几年已经发展出了不同材料体系，不同制备工艺的隔膜。[0003]隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。根据物理、化学特性的差异，锂离子电池隔膜可以分为：织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。虽然类型繁多，至今商品化锂离子电池隔膜材料重要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点，因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池研究开发初期便被用作锂离子电池隔膜。[0004]由于内部短路、外部加热，或者电池自身在大电流充放电时自身发热，使电池内部温度升高到90～100℃左右，锂盐LiPF6开始分解；关于充电状态的碳负极化学活性非常高，接近金属锂，在高温下表面的SEI膜分解，嵌入石墨的锂离子与电解液、黏结剂会发生反应，进一步把电池温度推高到150℃，此温度下隔膜融化，正负极大面积短路，温度继续升高，锂盐生成PF5，PF5进一步催化有机溶剂发生分解反应，热失控加速，热失控最高温度可以到底1000℃。无论什么原因都是由于隔膜被破坏导致的正负极的短路造成的失控，隔膜大面融合导致大面积的正负极短路是热失控加速的主要原因。这是隔膜的耐热性差造成的。[0005]CN109728232A公开了一种锂离子电池用复合隔膜及其制备方法，所述锂离子电池用复合隔膜包括中间层和分别设置在所述中间层两侧、并与所述中间层贴合设置的第一外侧层及第二外侧层，所述中间层为无纺布薄膜，所述第一外侧层为聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜，所述第二外侧层为聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜。[0006]CN11069