[发明专利]电池隔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种电池隔膜，其特征在于，包括：隔膜基层、第一氧化锆纤维层和/或第二氧化锆纤维层，其中，所述第一氧化锆纤维层位于所述隔膜基层上朝向正极片的一侧；所述第二氧化锆纤维层位于所述隔膜基层上朝向负极片的一侧。

2.根据权利要求1所述的电池隔膜，其特征在于，所述隔膜基层采用选自聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚酯、玻璃纤维、芳纶、聚酰亚胺中的至少之一形成。

3.根据权利要求2所述的电池隔膜，其特征在于，所述隔膜基层为单层基层或者多层基层，每层所述基层分别独立地由单种材料或多种材料形成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池隔膜，其特征在于，所述隔膜基层的厚度为5～30μm，所述第一氧化锆纤维层和所述第二氧化锆纤维层的厚度分别独立地为0.1～10μm。

5.一种制备权利要求1～4中任一项所述的电池隔膜的方法，其特征在于，包括：

(1)将锆盐与醇类溶剂混合，以便得到锆盐溶液；

(2)在加热和搅拌条件下将硝酸溶液滴加到所述锆盐溶液中进行反应，以便得到溶胶；

(3)将所述溶胶降温至常温后进行离心纺丝，以便得到凝胶纤维；

(4)对所述凝胶纤维进行焙烧处理，以便得到氧化锆纤维；

(5)将所述氧化锆纤维与粘结剂、助剂和溶剂混合后涂覆于所述隔膜基层上，干燥，以便得到具有氧化锆纤维层的电池隔膜。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锆盐为选自异丙醇锆、正丁醇锆和正丙醇锆中的至少之一，所述有机溶剂为选自乙醇、丙醇、乙二醇、丙二醇和丁醇中的至少之一。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热的温度为60～85℃，反应时间为2～4h。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述溶胶在常温下的粘度为500～3000Pa·s；

任选地，步骤(4)中，所述焙烧处理的温度为600～1000℃，时间为2～6h。

9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，步骤(5)至少满足以下条件之一：

所述粘结剂为选自丁苯橡胶、聚乙烯醇、羟甲基纤维素盐、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯及其衍生物、聚丙烯腈、丙烯酸酯-丙烯腈共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少之一；

所述助剂包括分散剂，所述分散剂为选自十二烷基硫酸盐、聚丙烯酸铵盐、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯醚和油酸酰胺中的至少之一；

所述助剂包括表面活性剂，所述表面活性剂为选自十二烷基苯磺酸盐、油醇聚氧乙烯醚、油酸盐和硬脂酸盐中的至少之一；

所述溶剂为选自水、乙醇、NMP中的至少之一；

所述氧化锆纤维与所述粘结剂、所述助剂和所述溶剂形成的混合料浆中，所述氧化锆纤维的浓度为0.5～2wt％；

所述涂覆方式选自丝网印刷、挤压涂布和转移式涂布中的至少之一；

所述粘结剂与所述氧化锆纤维的质量比为(0.01～10)：100；

所述干燥温度为60～80℃，干燥时间为30～120min。

10.一种电池，其特征在于，具有权利要求1～4中任一项所述的电池隔膜或采用权利要求5～9中任一项所述的电池隔膜。