[发明专利]一种高安全性自熄灭锂离子电池隔膜

说明书

本发明涉及锂离子电池制备领域，特别是涉及一种高安全性自熄灭锂离子电池隔膜。本发明所提供的自熄灭锂离子电池隔膜，包括聚烯烃基材以及涂覆于所述聚烯烃基材上的自熄灭涂层，所述自熄灭涂层的原料按重量份计，包括如下组分：无机阻燃剂60‑99份；粘合剂0.3‑30份；增稠剂0.2‑10份。本发明所提供的电池隔离膜具有耐高温和良好阻燃作用，可有效提高电池的安全性能、减少燃烧、爆炸等意外事故发生等有益效果，有效克服了现有技术中的技术问题，具有良好的产业化前景。

技术领域

本发明涉及锂离子电池制备领域，特别是涉及一种高安全性自熄灭锂离子电池隔膜。

背景技术

目前，随着动力汽车在生活中的广泛应用，由于较大数量串并联电池组的出现，锂离子电池的安全性能备受关注，而锂离子电池中作为隔断正负极材料的隔膜对电池的安全性的要求则越来越高，尤其是隔膜的耐高温性能和与正负极界面间接触性能。而锂离子电池使用的隔膜一般为聚烯烃基微孔膜，由于这种聚烯烃基微孔膜熔点低于150℃，故其容易带来以下缺陷：当电池温度因内部或外部因素而升高时，这种隔膜会收缩或熔融，使得隔膜的体积变化。隔膜的收缩或熔融导致正极和负极之间的直接接触，从而产生内部短路，进而引起电池鼓胀、燃烧、爆炸等意外事故的发生。

为了满足提高电池安全性能的要求，隔膜应具备在高温下保持形状完整的能力，单纯使用聚烯烃基微孔膜材料的隔膜难以满足要求，因此，采用功能材料和聚烯烃基微孔膜材料复合，是目前隔膜改性的主要方向，可以进一步提高电池的安全性能。

例如，专利文献(公布号CN104157818 A)公开了一种水性的聚合物和无机纳米粒子复合的锂电池隔膜，包括聚烯烃支撑层，所述聚烯烃支撑层一侧为聚合物涂层，另一侧为陶瓷涂层；所述聚合物涂层和陶瓷涂层都采用涂布工艺复合，所述聚合物涂层和陶瓷涂层所用的涂布浆料都为水性浆料，所述聚合物涂层中至少包括水性胶黏剂和无机纳米粒子。该文献所提到的用于制造其电池隔膜的材料包括如下几种：

1)聚烯烃支撑层：聚乙烯或聚丙烯；

2)聚合物涂层：聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚酰亚胺、聚丙烯腈、芳纶树脂中的一种或多种；

3)无机纳米粒子为：SiO2、Al2O3、CaO、TiO2、MgO、ZnO、SnO2、ZrO2中的一种或多种；

其实施例1和实施例2中采用干法聚丙烯支撑层，一侧的涂层材料为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物，另一侧的涂层材料为Al2O3。如其表1所示，其技术方案制得的隔膜具有好的耐热性、高的吸液率和做成电池后与极片优异的贴合性，集合了陶瓷涂覆隔膜和聚合物涂覆隔膜两者的优点，能非常有效的提高电池的安全性。

虽然专利文献(公布号CN104157818 A)制得的隔膜能满足提高电池安全性的基本要求，但是仍有改进的余地。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高安全性自熄灭锂离子电池隔膜，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自熄灭锂离子电池隔膜，包括聚烯烃基材以及涂覆于所述聚烯烃基材上的自熄灭涂层，所述自熄灭涂层的原料按重量份计，包括如下组分：

无机阻燃剂 60-99份；

粘合剂 0.3-30份；

增稠剂 0.2-10份。

在本发明一些实施方式中，所述自熄灭涂层的原料中，无机阻燃剂的重量份为75-99份，优选为85-99份。

在本发明一些实施方式中，所述无机阻燃剂选自经表面改性处理的氢氧化铝、氢氧化镁、勃姆石和氧化镁中的一种或多种的组合，比表面积(BET法)为1～10m²/g。