[发明专利]一种复合涂层结构的隔膜的制备方法

说明书

本发明提供一种复合涂层结构的隔膜的制备方法，涉及锂离子电池隔膜制备技术领域，包括聚烯烃隔膜，聚烯烃隔膜的两侧涂覆有复合无机物涂层，复合无机物涂层包括无机涂料和中空微球，复合无机物涂层的外侧均匀涂覆有树脂层，树脂层的外侧涂覆有陶瓷层，陶瓷层的外部涂覆有亚克力胶层；聚烯烃隔膜上设置有第一微孔，复合无机物涂层上设置有第二微孔，本发明采用聚烯烃隔膜为基体，使隔膜拥有更高机械强度、吸液率、热稳定性和工作电压，陶瓷层颗粒均匀，浸润性好，保液量大，循环寿命长，且具有优异的导热性和阻燃性能，整个发明具有好的耐高温性能、高的能量密度、优异的浸润性能、长的使用寿命等优势，安全可靠，实用性高。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜制备技术领域，尤其涉及一种复合涂层结构的隔膜的制备方法。

背景技术

隔膜是锂离子电池中非常重要的组成部分，隔膜的主要作用是使电池的正负极分隔， 防止正负极接触而短路。隔膜自身为非导电材料，且具有一定的微孔和孔隙率，能够使电解 质离子通过。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、 安全性能等。现有技术中，锂离子电池大多数选用聚烯烃多孔膜作为其隔膜材料，锂离子电池由于能量密度高、工作电压高、使用寿命长、自放电率低和环境友好等优点，已在便携式电子产品(如智能手机、数码相机、笔记本电脑等)、新能源汽车等领域得到了广泛应用。然而随着电动汽车和大规模储能电网等新能源产业的快速发展，对锂离子电池的安全性能提出了更高的要求。

从锂电池安全性能方面考虑，单一涂层隔膜已不能满足电池的使用需求，目前的锂电池隔膜浸润性不好，容易导致离子电导率降低，使用过程中发热，导致稳定性下降，都影响锂电池的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合涂层结构的隔膜的制备方法，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种复合涂层结构的隔膜，包括聚烯烃隔膜，所述聚烯烃隔膜的两侧涂覆有复合无机物涂层，所述复合无机物涂层包括无机涂料和中空微球，所述复合无机物涂层的外侧均匀涂覆有树脂层，树脂层的外侧涂覆有陶瓷层，陶瓷层的外部涂覆有亚克力胶层；

所述聚烯烃隔膜上设置有第一微孔，所述复合无机物涂层上设置有第二微孔，树脂层上设置有第三微孔，陶瓷层上设置有第四微孔，所述亚克力胶层上设置有第五微孔。

优选的，所述复合无机物涂层不对称的分布在聚烯烃隔膜两侧。

优选的，所述树脂层为PP树脂层或PE树脂层中的一种。

一种复合涂层结构的隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将中空微球与无机填料在水中均匀混合制备成浆料，所述中空微球的壳体包括熔点在100℃-130℃范围内的高分子弹性体，所述中空微球的空心部分填充有沸点在49℃-100℃范围内，且不包含活泼羟基的液体；

S2、将所述浆料均匀涂覆在聚烯烃隔的两侧表面上，形成复合无机物涂层2，然后静置干燥处理；

S3、然后将熔融状态的树脂均匀的涂抹在复合无机物涂层的表面，再静置干燥处理；

S4、将改性勃姆石氧化铝浆料涂布在S3中制得的树脂层的两侧，经在40℃-80℃的条件下干燥2-5min后形成改性陶瓷层；

S5、将去离子水和亚克力胶及其共聚物混合搅拌均匀，再加入增稠剂混合均匀，经球磨0.5-2h后，得到水性混合浆料；

S6、将制得的水性混合浆料涂布于陶瓷涂覆隔膜两侧，形成水性涂层，经在温度为30℃-70℃的五级烘箱内烘干后，得到一种锂电池专用复合涂层隔膜。

优选的，所述步骤s4中的搅拌温度为30℃-50℃。

优选的，所述步骤s5中的烘箱温度为40℃-70℃。

优选的，所述中空微球的中值粒径为0.5μm-10μm。

本发明的有益效果是：