[发明专利]一种复合隔膜及制备方法及具有其的电池、物体

说明书

本申请公开了一种复合隔膜及其制备方法，涉及二次电池技术领域。本申请通过使用静电纺丝薄膜作为基膜，该静电纺丝薄膜采用混溶方式进行静电纺丝，其中的聚合物混合物具有亲水性好、表面能高的特点，可以提高锂电池隔膜对电解质的亲和性。此外，本申请还通过在静电纺丝薄膜的一侧涂覆纳米材料，该纳米材料具有室温离子电导率高的特点，可以提高锂电池隔膜的电导率，同时在基膜的另一侧涂覆PVDF浆料，提高复合隔膜的吸液性能和抗热收缩性能。

技术领域

本申请涉及二次电池技术领域，特别涉及到一种复合隔膜及制备方法及具有其的电池、物体。

背景技术

锂离子电池隔膜是保证锂离子电池安全性能的一个重要部件，其主要作用是提供微孔通道导通液体电解质中的锂离子同时绝缘电子，隔膜的结构和性能对锂离子电池的充放电容量、循环寿命有很大的影响。传统的微孔聚烯烃隔膜具有较高的力学性能、良好的电化学稳定性，但是该隔膜介电常数高，孔隙率最高为40％左右、熔点低、吸液率低，这些缺点会导致电池热安全性能不高，充放电循环性能降低。

静电纺丝纤维膜具有比表面积大、孔隙率高、孔径尺寸较小等优良特性，其作为锂离子电池隔膜的应用已引起了研究人员的广泛关注。但由于单一聚合物材料制备的纳米隔膜材料存在缺陷，如PVDF纳米纤维膜虽然机械性能较好，但其结构规整、结晶度高，从而影响离子电导率；PAN易纺丝、离子电导率高，但是成膜后柔软、易起静电、机械性能差，所以多采用添加无机纳米粒子、不同聚合物混合、同轴静电纺丝、多层复合、热处理或交联改性等手段来提高纤维膜的力学性能。CN201610062823.6公开了一种静电纺丝法制备高热稳定性防过充电池隔膜的方法，通过加入纳米二氧化钛减小活性物质的颗粒尺寸，防止了电池过热和电流升高使电池短路引起的爆炸，增加了电池的使用寿命。但纳米二氧化钛的添加会影响隔膜对电解液的透过性能和润湿性能以及隔膜的力学性能

发明内容

本申请的目的是提供一种复合隔膜，克服现有技术中单一静电纺丝薄膜具有的缺陷，提高静电纺丝薄膜的机械强度，并控制孔径大小。

为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种复合隔膜，包括：

基膜，所述基膜为静电纺丝薄膜，所述静电纺丝薄膜由静电纺丝液进行静电纺丝制成，所述静电纺丝液包括聚合物混合物；

第一涂层，所述第一涂层设置在所述基膜的一侧表面上，所述第一涂层采用纳米涂料涂覆而成；

第二涂层，所述第二涂层设置在所述基膜的另一侧表面上，所述第二涂层采用PVDF浆料喷涂而成。

在上述技术方案中，本申请实施例通过使用静电纺丝薄膜作为基膜，该静电纺丝薄膜采用混溶方式进行静电纺丝，其中的聚合物混合物具有亲水性好、表面能高的特点，可以提高锂电池隔膜对电解质的亲和性。此外，本申请还通过在静电纺丝薄膜的一侧涂覆纳米材料，该纳米材料具有室温离子电导率高的特点，可以提高锂电池隔膜的电导率，同时在基膜的另一侧涂覆PVDF浆料，提高复合隔膜的吸液性能和抗热收缩性能。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述聚合物混合物包括聚偏氟乙烯和聚丙烯腈。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述聚偏氟乙烯和所述聚丙烯腈的质量比为(1-9)：(1-9)。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述纳米涂料具有NASICON型结构体系。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述纳米涂料为LATP浆料。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述LATP浆料中含有10-25wt％的LAPT纳米材料。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述第一涂层的厚度为0-5μm。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述第二涂层的厚度为0-5μm。