[发明专利]一种改性隔膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种改性隔膜及其制备方法和应用，包括基膜和改性层；改性层涂覆于所述基膜的至少一表面；其中，改性层包括透明改性剂和二氧化锰，二氧化锰的含量为0.5mg/mL～5mg/mL。相比于现有技术，本发明的改性隔膜，添加了一定量的二氧化锰，其颜色为棕黄色，棕黄色的二氧化锰与透明改性剂混合，可以有效改善透明改性剂因其透光性强、涂覆层薄，而导致无法判断其涂覆均一性的问题，加入二氧化锰后，CCD相机即可通过颜色的差异从而检测出涂覆的均一性，由此解决了目前难以检测改性层涂覆均一的问题。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种改性隔膜及其制备方法和应用。

背景技术

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。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，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

但目前的聚烯烃隔膜的结晶度高、表面能低、极性小，与电解液的亲和性、润湿性和保液性均较差，与正负极片表面的接触性也较差，容易造成锂离子电池内阻升高。因此需要对隔膜进行改性，目前许多厂商会在聚烯烃隔膜表面涂覆一层聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚偏氟乙烯(PVDF)，以达到改善聚烯烃隔膜与电解液的亲和性以及与极片的界面粘接性的目的。然而目前的PMMA或PVDF的涂覆均为薄薄的一层，以现在的检测手段难以时时监控在涂覆过程中其涂覆的均匀性以及是否涂覆成功。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种改性隔膜，以解决目前无法判断隔膜表面的涂层涂覆是否均匀的问题，本发明改性后的隔膜能够被准确表征出其表面的涂层涂覆的均匀性，且还能增加隔膜对电解液的亲和性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种改性隔膜，包括：

基膜；

改性层，涂覆于所述基膜的至少一表面；

其中，所述改性层包括透明改性剂和二氧化锰，所述二氧化锰的含量为0.5mg/mL～5mg/mL。

本发明提供的改性隔膜，添加了一定量的二氧化锰，其颜色为棕黄色，棕黄色的二氧化锰与透明改性剂混合，可以有效改善透明改性剂因其透光性强、涂覆层薄，而导致无法判断其涂覆均一性的问题，加入二氧化锰后，CCD相机即可通过颜色的差异从而检测出涂覆的均一性，由此解决了目前难以检测改性层涂覆均一的问题。

其中，二氧化锰的晶体结构一般分为三个种类：孔道结构、层状结构和尖晶石结构。二氧化锰组成的基本单元为[MnO₆]八面体，结构是由六个氧的原子和一个锰的原子相互配位而成，从而组成六方密堆积结构或立方密堆积结构。其中，最常见的组成方式是[MnO₆]八面体与相近的八面体共用棱或者共用顶角，从而形成空隙的隧道结构，此种复杂多变的结合方式不仅可以储存各种不同的离子与化合物，同时可作为储存锂离子的场所。因此，将二氧化锰与透明改性剂混合，可以有效改善隔膜对电解液的亲和性，提高隔膜的保液性。