一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114552126A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202110784941.9(22)申请日2021.07.12(71)申请人万向一二三股份公司地址311215浙江省杭州市萧山区萧山经济技术开发区建设二路855号(72)发明人田军陈彬李星韩笑李凡群(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109专利代理师李博(51)Int.Cl.H01M50/449(2021.01)H01M50/443(2021.01)H01M50/403(2021.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法(57)摘要本发明涉及锂离子电池隔膜领域，为了克服现有隔膜对电解液浸润性差、耐热性不稳定、易热收缩的不足，公开一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法。通过控制聚多巴胺包裹氮化硼微球的制备条件，在保留氮化硼的绝缘性、导热性及电化学稳定性的基础上，克服了氮化硼与基膜界面相容性差的不足，提高了隔膜的机械强度、热稳定性、耐热性能以及对电解液的浸润性能，缓解了隔膜在高温下的热收缩，增强了隔膜的安全性。CN114552126ACN114552126A权利要求书1/1页1.一种锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述锂离子电池复合隔膜由基膜与涂覆在基膜表面的氮化硼涂层组成，所述氮化硼涂层由聚多巴胺包裹氮化硼微球组成。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述基膜为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯‑六氟丙烯、芳纶、聚酰亚胺中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述氮化硼涂层厚度为1~3μm。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述聚多巴胺包裹氮化硼微球由氮化硼与多巴胺盐于pH缓冲液中调pH后聚合制得。5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池复合隔膜方法，其特征在于，所述多巴胺盐与氮化硼的质量比为1:10~20。6.根据权利要求4或5所述的一种锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述氮化硼为氮化硼纳米管。7.根据权利要求4或5所述的一种锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述多巴胺盐为盐酸多巴胺。8.根据权利要求4所述的一种锂离子电池复合隔膜，其特征在于，所述pH缓冲液为醋酸钠‑醋酸缓冲液、磷酸一氢钠‑磷酸二氢钠缓冲液、磷酸二氢钾‑氢氧化钠缓冲液、柠檬酸‑氢氧化钠‑盐酸缓冲液中的至少一种。9.一种如权利要求1~4任一所述的锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，将聚多巴胺包裹氮化硼微球分散于溶剂中得聚多巴胺包裹氮化硼微球分散液，将聚多巴胺包裹氮化硼微球分散液涂覆在基膜表面，烘干，得锂离子电池复合隔膜。10.根据权利要求9所述的一种锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚多巴胺包裹氮化硼微球分散液固含为40~70%。2CN114552126A说明书1/5页一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池隔膜领域，尤其是一种锂离子电池复合隔膜及其制备方法。背景技术[0002]锂离子电池由于其比能量高、工作电压高、自放电小、环境友好等优点，广泛应用于手机、笔记本电脑以及电动汽车等领域。尤其是现阶段全球对环保的重视，锂离子动力电池显得更加重要。但是，就目前应用于电动汽车的锂离子电池而言，安全性能及续航里程最为大众所关心。特别在发生多次电动汽车燃烧事件以后，安全性能已经成为关注的焦点。影响锂离子电池安全性能的因素较多，其中隔膜是最为关键之一。隔膜位于正极和负极之间，主要作用是将正、负极的活性物质分开，防止两极因接触而短路。同时，由于隔膜中具有大量曲折贯通的微孔，在电化学反应时，能保持必要的电解液，形成离子移动的通道。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、循环性能以及安全性等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。[0003]目前，现有商品化的锂离子电池隔膜主要是具有微孔结构的聚烯烃类隔膜及以聚烯烃类隔膜为基膜的陶瓷隔膜。聚烯烃类隔膜用于锂离子电池均可以保证一定的机械强度，但聚乙烯隔膜、聚偏氟乙烯‑六氟丙烯的熔融温度大约135℃，聚丙烯隔膜的熔融温度165℃左右，当产品处于高温条件下，电池内部热量不易扩散，容易使隔膜收缩，导致正负极接触短路，继而产生更多的热量，达到隔膜熔融温度，大面积短路而引起燃烧，甚至爆炸。此外，聚烯烃类隔膜以聚烯烃为材料，呈现非极性，对极性电解液的浸润性较差，不利于锂离子的传输，影响锂离子电池性能。而陶瓷隔膜，虽能改善聚合物电解质膜的导电率及其耐热性，但是如果陶瓷层不够致密，则对隔膜的耐热性改善不够明显，若过于致密，陶瓷颗粒可能阻塞隔膜的空隙，不利于锂离