[发明专利]锂电池隔膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种锂电池隔膜及其制备方法和应用，涉及锂电池的技术领域。一种锂电池隔膜，包括基膜以及基膜上覆盖的有机弹性材料涂层；隔膜在横向和纵向的拉伸强度均为200‑300MPa，断裂伸长率均为80％‑150％，抗穿刺强度在950GF以上。该隔膜中有机弹性材料包括丙烯酸树脂、氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物和热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的至少一种。该锂电池隔膜具有较高的机械强度，改善了隔膜在机械方向(MD和TD)的拉伸强度和抗穿刺强度。有机弹性材料涂层耐电解液腐蚀，当外力冲击电池时，涂层将保证正负极材料不短路，提高了锂离子电池安全性。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种锂电池隔膜及其制备方法和应用。

背景技术

锂离子电池具有高电压、比能量密度高、长循环寿命、自放电小和安全无记忆效应等优点，被应用在各个领域。锂离子电池中为避免正负极接触，需要通过隔膜将两者相互隔开，防止电池短路。隔膜在锂离子电池中有着重要的作用，目前锂离子电池的隔膜存在下列缺陷：

①机械性能差；

②吸液率低。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种锂电池隔膜，以改善现有技术锂电池隔膜机械性能差和吸液率低的技术问题。

本发明第二目的在于提供上述锂电池隔膜的制备方法，该制备方法工艺简单，过程可控性强。

本发明第三目的在于提供锂电池隔膜在锂电池中的应用，为锂电池提供了高安全性和高机械性能的隔膜材料，提高了锂电池的导电性能和安全性。

为解决上述技术问题，本发明特采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种锂电池隔膜，包括基膜以及基膜上覆盖的有机弹性材料涂层；隔膜在横向和纵向的拉伸强度均为200-300MPa，断裂伸长率均为80％-150％，抗穿刺强度在950GF以上。

进一步地，所述有机弹性材料涂层包括有机弹性材料；

优选地，所述有机弹性材料包括丙烯酸树脂、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的至少一种。

进一步地，所述有机弹性材料涂层的厚度为1-15μm。

进一步地，所述丙烯酸树脂的型号为日本瑞翁620B；

优选地，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的型号为美国科腾G1651；

优选地，所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶的型号为德国科思创385SX。

进一步地，所述基膜包括聚烯烃隔膜；

优选地，所述聚烯烃隔膜包括聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜或聚丙烯和聚乙烯组成的复合隔膜中的一种。

进一步地，所述有机弹性材料涂层主要由有机弹性材料溶液涂覆干燥后形成；

优选地，所述有机弹性材料溶液中的溶剂包括水、乙醇和醋酸正戊酯中的至少一种。

进一步地，所述有机弹性材料溶液中有机弹性材料的质量占比为20％～80％，余量为溶剂；

优选地，所述有机弹性材料溶液中有机弹性材料的质量占比为30％～50％，余量为溶剂。

本发明第二方面提供了第一方面所述的锂电池隔膜的制备方法，将有机弹性材料溶液涂覆在基膜表面干燥后得到锂电池隔膜；

其中，有机弹性材料溶液涂覆在所述基膜的至少一个表面。

进一步地，所述有机弹性材料溶液是将所述有机弹性材料均匀分散在溶剂中得到；