【技術實現步驟摘要】
本申請涉及鋰電池，尤其涉及鋰電池隔膜。
技術介紹
1、隨著時代與技術的發展，人們對于消費電子、動力電池以及儲能設備的需求日益增加。鋰離子電池因為其具有較高的能量密度、較長的循環壽命而被廣泛應用于其中。隔膜是鋰離子電池的核心材料之一，主要作用是分隔電池的正、負極，保證鋰離子通過的同時，是一種具有微孔結構的薄膜。隔膜的性能決定電池的界面結構、內阻等，對電池的容量、循環等產生影響。目前，商業上主要使用聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜等聚烯烴類隔膜，這些隔膜存在受熱易收縮的問題，在實際使用中，遇到異常高溫隔膜很容易發生熔縮，進而導致電池大面積短路，同時因隔膜本身易燃，電池短路累積的熱量又容易進一步引起隔膜燃燒，將造成不可控的嚴重后果。此外，現有鋰電池隔膜對電解液的親和性也有待改善。
技術實現思路
1、本申請實施例提供了一種復合鋰電池隔膜及其制備方法，以解決現有鋰電池隔膜受熱易收縮、易燃燒、對電解液親和性差的技術問題。
2、第一方面，本申請實施例提供一種復合鋰電池隔膜，所述復合鋰電池隔膜包括：
3、聚合物基膜；
4、涂覆在所述聚合物基膜上的涂層，所述涂層的材料包括天然粘土礦物納米管、聚膦腈樹脂微球。
5、在本申請的一些實施例中，所述涂層中，所述天然粘土礦物納米管與所述聚膦腈樹脂微球的質量比為1:0.5～20。
6、在本申請的一些實施例中，所述微球的粒度滿足：0.05μm≤d50≤5μm；和/或，
7、所述天然粘土礦物納米管的比表面
8、所述天然粘土礦物納米管為凹凸棒石納米管、埃洛石納米管中的至少一種。
9、在本申請的一些實施例中，所述涂層還包括分散劑、潤濕劑和粘結劑。
10、在本申請的一些實施例中，所述分散劑和所述潤濕劑各自獨立地選自如下化合物中的至少一種：氟代烷基甲氧基醇醚、聚氧乙烯烷基胺、亞甲基雙萘磺酸鈉、聚醚改性有機硅、芳基萘磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、全氟辛酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、丁基萘磺酸鈉、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉；和/或，
11、所述粘結劑為丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸鋰、聚丙烯腈多元共聚物中的至少一種。
12、在本申請的一些實施例中，所述復合鋰電池隔膜具備如下性能：
13、在180℃下烘烤30min后熱收縮率≤5％；
14、透氣率為99.6～403.6s/100ml；
15、電解質吸液率為120.6～469.2％；
16、離子電導率為0.5～3.5ms/cm。
17、第二方面，本申請實施例提供一種復合鋰電池隔膜的制備方法，所述復合鋰電池隔膜為第一方面任一實施例所述的復合鋰電池隔膜，所述復合鋰電池隔膜的制備方法包括如下步驟：
18、提供天然粘土礦物納米管；
19、制備聚膦腈樹脂微球；
20、將所述天然粘土礦物納米管、聚膦腈樹脂微球分散到水中，制成漿料；
21、提供聚合物基膜，將所述漿料涂制在所述聚合物基膜上；
22、干燥所述聚合物基膜，得到所述復合鋰電池隔膜。
23、在本申請的一些實施例中，所述制備聚膦腈樹脂微球，包括如下步驟：
24、將六氯三聚磷腈和單體分散到溶劑中；
25、向所述溶劑中加入催化劑，反應后得到混合液；
26、對所述混合液進行固液分離，得到所述聚膦腈樹脂微球，
27、其中，所述單體為4,4-二羥基二苯砜、4,4-二胺基二苯醚、4,4-二羥基苯甲酮、對二聯苯胺、4,4-二氨基二苯醚、3,4-二羥基苯甲酸、間苯三酚、三聚氰胺、對苯二胺、六氟雙酚a、9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、多巴胺、根皮素、白藜蘆醇、異山梨醇中的至少一種。
28、在本申請的一些實施例中，所述將所述天然粘土礦物納米管、聚膦腈樹脂微球分散到水中，同時還向水中加入分散劑、潤濕劑和粘結劑。
29、在本申請的一些實施例中，所述分散劑、潤濕劑和粘結劑的總質量占所述漿料質量的比例為1％～10％；和/或，
30、所述天然粘土礦物納米管與所述聚膦腈樹脂微球的總質量與水的質量比為1:1.5～50。
31、本申請實施例提供的上述技術方案與現有技術相比具有如下優點：
32、本申請實施例提供的復合鋰電池隔膜，其涂層包括天然粘土礦物納米管和聚膦腈樹脂微球，所述涂層在高溫下的體積變化率小，這降低了所述復合鋰電池隔膜的熱收縮性；天然粘土礦物納米管和聚膦腈樹脂微球的協同阻燃作用使得所述復合鋰電池隔膜的易燃性得到改善，在點燃后還能實現自熄滅；天然粘土礦物納米管和聚膦腈樹脂微球形成的涂層具有豐富的孔道和孔隙，能夠吸收大量的電解液，使得所述復合鋰電池隔膜對電解液的親和性較高，離子電導率較高。
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1.一種復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述復合鋰電池隔膜包括：
2.根據權利要求1所述的復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述涂層中，所述天然粘土礦物納米管與所述聚膦腈樹脂微球的質量比為1:0.5～20。
3.根據權利要求1所述的復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述微球的粒度滿足：0.05μm≤D50≤5μm；和/或，
4.根據權利要求1所述的復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述涂層還包括分散劑、潤濕劑和粘結劑。
5.根據權利要求4所述的復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述分散劑和所述潤濕劑各自獨立地選自如下化合物中的至少一種：氟代烷基甲氧基醇醚、聚氧乙烯烷基胺、亞甲基雙萘磺酸鈉、聚醚改性有機硅、芳基萘磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、全氟辛酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、丁基萘磺酸鈉、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉；和/或，
6.根據權利要求1～5任意一項所述的復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述復合鋰電池隔膜具備如下性能：
7.一種復合鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述復合鋰電池隔膜為權利要求1～5中任意一項所述的復合
8.根據權利要求7所述的復合鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述制備聚膦腈樹脂微球，包括如下步驟：
9.根據權利要求7所述的復合鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述將所述天然粘土礦物納米管、聚膦腈樹脂微球分散到水中，同時還向水中加入分散劑、潤濕劑和粘結劑。
10.根據權利要求9所述的復合鋰電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述分散劑、潤濕劑和粘結劑的總質量占所述漿料質量的比例為1％～10％；和/或，
...【技術特征摘要】
1.一種復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述復合鋰電池隔膜包括：
2.根據權利要求1所述的復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述涂層中，所述天然粘土礦物納米管與所述聚膦腈樹脂微球的質量比為1:0.5～20。
3.根據權利要求1所述的復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述微球的粒度滿足：0.05μm≤d50≤5μm；和/或，
4.根據權利要求1所述的復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述涂層還包括分散劑、潤濕劑和粘結劑。
5.根據權利要求4所述的復合鋰電池隔膜，其特征在于，所述分散劑和所述潤濕劑各自獨立地選自如下化合物中的至少一種：氟代烷基甲氧基醇醚、聚氧乙烯烷基胺、亞甲基雙萘磺酸鈉、聚醚改性有機硅、芳基萘磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、全氟辛酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、丁基萘磺酸鈉、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張薇，史建鵬，楊麗，劉志宏，龔謹，
申請(專利權)人：東風汽車集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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