CN109786620A

CN109786620A - 一种涂层薄膜及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN109786620A
Application number: CN201811525832.XA
Authority: CN
Inventors: 张胜刚; 王哲; 麻小挺
Original assignee: Wuhan Zhongxing Innovation Material Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan Zhongxing Innovation Material Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2019-05-21
Anticipated expiration: 2038-12-13
Also published as: CN109786620B

Abstract

本申请公开了一种涂层薄膜及其制备方法和应用。本申请的涂层薄膜，包括基膜和涂布在基膜至少一个表面的涂层，其中，涂层由改性氧化聚乙烯粉末的水溶液涂覆而成，改性氧化聚乙烯粉末是氧化聚乙烯粉末由碱性溶液改性处理获得的改性氧化聚乙烯粉末。本申请的涂层薄膜，采用改性氧化聚乙烯粉末的水溶液制备涂层，不仅能够实现低温关闭功能；而且碱性溶液改性的氧化聚乙烯粉末，有效去除了氧化聚乙烯粉末表面的羟基、羧基上的活泼氢离子，避免了涂层薄膜作为电池隔膜使用时，与电解液中的LiPF₆反应生成具有腐蚀性的HF，也避免了由此造成的锂源消耗和电池性能影响。

Description

一种涂层薄膜及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及电池隔膜领域，特别是涉及一种涂层薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

锂电池隔膜在锂电池中起到传导离子、隔离电池正负级，防止电池短路包装等重要作用。常用的电池隔膜是为以聚烯烃为原材料的多孔薄膜，但是这些隔膜普遍存在耐热性能不足，对电解液浸润性不好等缺点。为了改善这些缺点，人们研究开发了在电池隔膜上进行特种涂布的技术，主要有陶瓷涂层、耐高温聚合物涂层和粘结性聚合物涂层。另外为了缓解耐热性不足的问题，还开发了以更高熔点的非聚烯烃材料为原材料的多孔薄膜，比如聚对苯二甲酸乙二酯、苯二甲酰苯二胺、聚酰亚胺、纤维素等材料制备的多孔薄膜。

通过特种涂布方式引入特种涂层，特种涂层隔膜比聚烯烃隔膜在性能方面有很多改善。比如陶瓷涂层和耐高温聚合物涂层可以提高原有隔膜材料的耐热性，提高电解液浸润性，从而改善锂电池安全性和循环性能；粘结性聚合物涂层在热压下涂层具有一定粘性，能够粘合隔膜和正负极，提高电芯硬度，减缓电池循环导致的电芯变形，从而延长电池循环寿命等。

现有的特种涂层研究主要集中在耐热性、浸润性、力学性能和与正负极的粘结性能等方面，对于其它方向的研究相对较少。因此，研发新功能性的特种涂层的多孔薄膜，是电池隔膜研究的一个重要方向。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的涂层薄膜及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的一方面公开了一种涂层薄膜，包括基膜和涂布在基膜至少一个表面的涂层，其中，涂层由改性氧化聚乙烯粉末的水溶液涂覆而成，改性氧化聚乙烯粉末是氧化聚乙烯粉末由碱性溶液改性处理获得的改性氧化聚乙烯粉末。

需要说明的是，本申请的涂层薄膜采用改性氧化聚乙烯粉末制备涂层，聚乙烯具有熔点低的优点，特别是将其制成涂层，涂层厚度可以根据使用需求进行有效控制，能够使涂层薄膜在较低的温度下，熔化涂层，堵住基膜空隙，很好的实现低温关闭功能。并且，本申请的涂层薄膜，采用碱性溶液改性处理获得的改性氧化聚乙烯粉末制备涂层，能够有效的去除原本氧化聚乙烯粉末表面的羟基、羧基上的活泼氢离子，减小甚至避免了活泼氢离子与电解液中的LiPF₆反应生成具有腐蚀性的HF，也避免了由此造成的锂源消耗和电池性能影响。

还需要说明的是，本申请的关键在于采用碱性溶液改性处理获得的改性氧化聚乙烯粉末制备涂层，至于具体的涂覆浆料制备、涂覆方式可以参考现有的涂层制备方法。例如，涂覆浆料中除了主要成分改性氧化聚乙烯粉末以外，还可以包含分散剂、粘结剂等；而涂覆方式可以采用常规的辊涂、凹版印刷等。此外，本申请中，碱性溶液进行改性处理，其目的是利用碱性溶液与氧化聚乙烯粉末表面的羟基、羧基上的活泼氢离子反应，从而避免活泼氢离子的存在对后续作为电池隔膜使用造成不利影响；可以理解，碱性溶液只要能够消除活泼氢离子，并且不会引入不利于作为电池隔膜使用的离子或基团即可。

优选的，碱性溶液为含有锂离子的碱性溶液。

优选的，碱性溶液为氢氧化锂。

需要说明的是，本申请是针对锂电池隔膜的改进而提出的一种新的改进涂层薄膜，本申请的涂层薄膜主要是应用于锂电池，作为其电池隔膜使用；因此，采用含有锂离子的碱性溶液，或氢氧化锂，对氧化聚乙烯粉末进行改性处理，其好处是：一方面，可以消除活泼氢离子；另一方面，可以进入更多的锂离子，引入锂源，可以减小隔膜阻抗，提高离子电导率和电池倍率性能。可以理解，如果是应用于其它电池，例如钠离子电池，相应的碱性溶液也可以是含有钠离子的碱性溶液，在此不作具体限定。

优选的，改性氧化聚乙烯粉末的平均粒度为0.3-1.5μm。

需要说明的是，改性氧化聚乙烯粉末的微球大小不能太大也不能太小，可以理解，如果微球太小，在涂覆时容易对基膜的微孔造成堵塞，影响孔隙率；而如果微球太大，则直接影响涂层的低温关闭功能；因此，本申请优选的平均粒度为0.3-1.5μm。

优选的，改性氧化聚乙烯粉末的分子量为1000Mw-10000Mw，熔点为100℃-140℃。

优选的，基膜的熔点大于涂层的熔点至少10℃。

需要说明的是，本申请的基膜可以采用现有的多孔薄膜，例如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、苯二甲酰苯二胺、聚酰亚胺、纤维素等材料制备的多孔薄膜，基膜的熔点大于涂层熔点至少10℃，是为了保障在涂层熔化闭孔时，基膜能够维持其形态，保证电池的安全性能。

优选的，基膜的孔隙率为25-70％，基膜的最大孔径小于500nm，平均孔径20-40nm。

优选的，基膜的厚度为5-40μm，涂层的厚度为1-10μm，涂层中改性氧化聚乙烯粉末的涂布量为0.1-5g/m²。

优选的，本申请的涂层薄膜还包括陶瓷涂层、耐高温聚合物涂层和粘结性聚合物涂层中的至少一种，所有涂层依序层叠涂覆于基膜的一面或两面，并且，基膜的至少一面直接与改性氧化聚乙烯粉末形成的涂层接触。

需要说明的是，本申请的涂层薄膜中，采用改性氧化聚乙烯粉末制备涂层，其作用是实现低温关闭功能，在此基础上，不排除还可以设计其它功能性的特种涂层，只要能够确保基膜的至少一面直接与改性氧化聚乙烯粉末形成的涂层接触，保障其低温关闭功能即可。

本申请的另一面公开了本申请的涂层薄膜在锂电池隔膜中的应用。

本申请的再一面公开了本申请的涂层薄膜的制备方法，包括以下步骤，

(1)聚乙烯微球改性处理，包括将氧化聚乙烯粉末用碱性溶液进行处理，使其表面的羟基、羧基上的活泼氢离子转换为其它盐离子或金属离子，即获得改性氧化聚乙烯粉末；

(2)浆料制备，包括将制备的改性氧化聚乙烯粉末、分散剂、粘结剂混合，然后分散到水溶剂中制成浆料；

(3)将制备的浆料涂覆在基膜的一面或两面，干燥去除水溶剂，即获得涂层薄膜。

需要说明的是，本申请的制备方法，采用改性氧化聚乙烯粉末的水溶液制备涂层薄膜，相比于采用有机溶剂制备浆料，本申请的整个生产过程更加安全环保。

优选的，涂覆的具体方式为浸涂、辊涂、微凹版印刷、模头挤出涂布或刮刀涂布中的至少一种。

由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于：

本申请的涂层薄膜，采用改性氧化聚乙烯粉末的水溶液制备涂层，不仅能够实现低温关闭功能；而且碱性溶液改性的氧化聚乙烯粉末，有效去除了氧化聚乙烯粉末表面的羟基、羧基上的活泼氢离子，避免了涂层薄膜作为电池隔膜使用时，与电解液中的LiPF₆反应生成具有腐蚀性的HF，也避免了由此造成的锂源消耗和电池性能影响。

附图说明

图1是本申请实施例中涂层薄膜的结构示意图；

图2是本申请实施例中另一种结构的涂层薄膜的结构示意图；

图3是本申请实施例中具有改性氧化聚乙烯涂层的涂层薄膜的表面扫描电镜图；

图4是本申请实施例中具有改性氧化聚乙烯涂层的涂层薄膜在闭孔后的表面扫描电镜图；

图5是本申请实施例中用于测试离子电导率的隔膜电阻和隔膜层数的拟合曲线图。

具体实施方式

采用聚乙烯微球制备浆料，涂布形成特种涂层，可以充分发挥聚乙烯熔点低的特征，实现隔膜的低温关闭功能。但是，聚乙烯微球不能在水溶液中分散，只能采用有机溶剂进行分散；有机溶剂的使用，不仅对生产人员具有安全隐患，而且不够环保；有机溶剂的试剂成本和生产废液处理成本也较高；因此，不利于工业化生产。为了解决该问题，目前已经有市售的氧化聚乙烯粉末，氧化聚乙烯粉末可以分散在水中，因此，完全可以替换有机溶剂，使得生产更加安全环保。

但是，本申请在对涂层薄膜进行大量的研究和实践过程中发现，氧化聚乙烯粉末制备的涂层薄膜，在作为电池隔膜使用时，容易消耗锂源，而且产生具有腐蚀性的HF，严重影响电池性能。深入的研究发现，产生以上不良作用的原因是，聚乙烯微球在进行氧化处理时，会使氧化聚乙烯微球的表面带有羟基、羧基等极性基团；而这些极性基团提供的活泼氢离子会与电解液中的LiPF₆反应，生成具有腐蚀性的HF，不仅消耗电池中的锂源，而且严重影响电池性能。

基于以上研究和发现，本申请创造性的提出，采用改性氧化聚乙烯粉末替换氧化聚乙烯粉末制备涂层，其中，改性氧化聚乙烯粉末就是氧化聚乙烯粉末经过碱性溶液改性处理的产物。在经过碱性溶液的改性处理后，微球表面的羟基、羧基等极性基团的氢离子被碱性溶液中和，从而避免并解决了与电解液中的LiPF₆反应生成具有腐蚀性的HF、消耗锂源、严重影响电池性能的问题。

本申请的涂层薄膜，可以单独涂布于基膜的一面或两面，如图1所示，基膜11的其中一个表面涂布有本申请的改性氧化聚乙烯粉末形成的涂层12。本申请的改性氧化聚乙烯涂层也可以与其它功能性的特种涂层联合使用，即在基膜的表面涂布本申请的改性氧化聚乙烯粉末形成的涂层后，再涂布其它功能性的特种涂层，如图2所示，在基膜21的一个表面涂布本申请的改性氧化聚乙烯涂层22后，又在复合膜的两面涂布其它功能的特种涂层231和232。具体的结构形式，可以根据产品设计或使用需求而定，只要能够确保基膜的至少一个面直接与本申请的改性氧化聚乙烯粉末形成的涂层接触即可。

下面通过具体实施例和附图对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

实施例

本例分别采用不同的基膜，并配制了多种浆料，制备涂层薄膜进行试验，具体如下：

基膜一：购自中兴新材的14μm聚丙烯隔膜，孔隙率42％，最大孔径35nm，平均孔径29nm。

基膜二：购自中兴新材的16μm陶瓷隔膜，单面涂覆，涂层厚度2μm，孔隙率42％，最大孔径39nm，平均孔径25nm。

浆料一：将3份平均粒度0.3μm，分子量1000Mw，熔点100℃的氧化聚乙烯粉和7份去离子水进行混合，测试pH，加入氢氧化锂5％水溶液进行中和至pH＝7，干燥得到改性处理的氧化聚乙烯微粉。将4份改性氧化聚乙烯微粉和6份去离子水进行混合，加入0.04份聚丙烯酸钠分散剂，采用高速分散设备进行分散，再加入0.2份聚丙烯酸酯粘结剂，混合制备得到涂覆用浆料一。

浆料二：将4份平均粒度0.8μm，分子量2000Mw，熔点110℃的氧化聚乙烯粉和6份去离子水进行混合，测试pH，加入氢氧化锂10％水溶液进行中和至pH＝7，干燥得到改性处理的聚乙烯微粉。将4份改性氧化聚乙烯微粉和6份去离子水进行混合，加入0.04份聚丙烯酸钠分散剂，采用高速分散设备进行分散，再加入0.2份聚丙烯酸酯粘结剂，混合制备得到涂覆用浆料二。

浆料三：将4份平均粒度1.2μm，分子量1800Mw，熔点110℃的氧化聚乙烯粉和6份去离子水进行混合，测试pH，加入氢氧化锂10％水溶液进行中和至pH＝7，干燥得到改性处理的聚乙烯微粉。将4份改性聚乙烯微粉和6份去离子水进行混合，加入0.04份聚丙烯酸钠分散剂，采用高速分散设备进行分散，再加入0.2份聚丙烯腈粘结剂，混合制备得到涂覆用浆料三。

浆料四：将4份平均粒度1.5μm，分子量1000Mw，熔点140℃的氧化聚乙烯粉和6份去离子水进行混合，测试pH，加入氢氧化锂10％水溶液进行中和至pH＝7，干燥得到改性处理的聚乙烯微粉。将4份改性聚乙烯微粉和6份去离子水进行混合，加入0.04份聚丙烯酸钠分散剂，采用高速分散设备进行分散，再加入0.2份聚丙烯腈粘结剂，混合制备得到涂覆用浆料四。

浆料五：将4份平均粒度0.8μm，分子量2000Mw，熔点110℃的氧化聚乙烯微粉和6份去离子水进行混合，加入0.04份聚丙烯酸钠分散剂，采用高速分散设备进行分散，再加入0.2份聚丙烯酸酯粘结剂，混合制备得到涂覆用浆料五。

根据以上基膜和浆料，本例分别制备了不同结构构造的涂层薄膜，具体如表1所示。

表1不同涂层构造的涂层薄膜试验设计

试验编号

基膜

浆料

涂覆方式

涂覆量

涂层厚度

涂层薄膜总厚度

试验1

基膜一

浆料一

凹版印刷

0.1g/m2

1μm

15μm

试验2

基膜一

浆料二

凹版印刷

0.8g/m2

2μm

16μm

试验3

基膜一

浆料三

刮刀涂覆

1.0g/m2

3μm

17μm

试验4

基膜一

浆料四

刮刀涂覆

5.0g/m2

8μm

22μm

试验5

基膜二

浆料一

凹版印刷

0.8g/m2

2μm

18μm

试验6

基膜二

浆料二

凹版印刷

1.2g/m2

3μm

19μm

试验7

基膜二

浆料二

凹版印刷

2.0g/m2

4μm

20μm

试验8

基膜二

浆料二

凹版印刷

4.3g/m2

7μm

23μm

对比1

基膜一

/

14μm

对比2

基膜二

/

16μm

对比3

基膜一

浆料五

凹版印刷

0.8g/m2

2μm

16μm

表1中的凹版印刷和刮刀涂覆都参考现有的涂覆工艺，在此不作具体限定。

表1中各试验或对比试验的涂层薄膜，都是采用单面涂覆，即只涂覆于基膜的其中一个表面。其中，基膜二本身具有陶瓷涂层，因此，改性氧化聚乙烯微粉涂覆于基膜二的没有涂覆陶瓷涂层的一面，即基膜二制备的涂层薄膜中，陶瓷涂层和改性氧化聚乙烯涂层分别位于膜的两个表面。

分别对表1中八个试验和三个对比试验的隔膜进行性能测试，并分别将其用于电池中，进行循环、倍率和安全性能测试。具体如下：

(1)电池制备和测试

分别将表1的隔膜样品制备成25ah软包电池，电池制备方法如下：将NCM622正极材料97份、1份导电剂和2份PVDF溶解于NMP，混合得到正极浆料，将正极浆料涂覆在15μm铝箔集流体上面，干燥并辊压得到正极片。将人造石墨负极材料95份和2份导电剂、1份增稠剂剂和2份SBR，采用去离子水混合分散介质，混合得到负极浆料，将负极浆料涂覆在20μm铜箔集流体上面，干燥并辊压得到负极片。将隔膜、正极片和负极片进行卷绕得到电芯，装入铝塑膜做成的壳体中，加注浓度为1mol/L的LiPF₆的溶液，该溶液的溶剂组成为体积比，碳酸二甲酯DMC:碳酸乙烯酯EC:碳酸甲乙酯EMC＝1:1:1。封口，得到容量为25ah的软包电池。对这些电池进行循环、倍率和安全性能测试，测试结果如表2和表3所示。

表2倍率性能和容量保持率测试结果

试验编号	3C倍率(％)	5C倍率(％)	700周容量保持率(％)
				对比1	230	3.6	76
对比2	259	1.5	82
				对比3	277	3.9	85
试验1	262	4.1	92
				试验2	258	3.8	94
试验3	256	3.9	93
				试验4	265	4.9	89
试验5	276	2.7	95
				试验6	301	1.2	96
试验7	330	1.5	95
				试验8	390	2.2	92

表3电池安全性能测试结果

试验编号	针刺实验	过充实验	挤压实验
				对比1	燃烧、爆炸	燃烧、爆炸	燃烧、爆炸
对比2	燃烧、爆炸	燃烧、爆炸	燃烧、不爆炸
				对比3	不燃烧、不爆炸	燃烧、爆炸	不燃烧、不爆炸
试验1	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸
				试验2	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸
试验3	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸
				试验4	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸
试验5	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸
				试验6	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸
试验7	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸
				试验8	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸	不燃烧、不爆炸

表2的结果显示，具有本例的改性氧化聚乙烯涂层的涂层薄膜，其循环性能明显高于对比试验；特别是对比试验3，直接涂覆没有改性的氧化聚乙烯，其循环性能低于涂覆改性氧化聚乙烯涂层的薄膜。表3的结果显示，在涂覆改性氧化聚乙烯涂层后，电池在针刺、过充和挤压实验中都没有发生燃烧和爆炸。

(2)隔膜性能测试

本例对八个试验和三个对比试验的隔膜进行性能测试，具体的，采用GB/T36294-2018测试隔膜透气度、120℃1h的热收缩和离子电导率，测试结果如表4所示。

同时对各试验和对比试验的隔膜进行闭孔温度测试，具体包括：(1)制作不锈钢片的对称电池，将电池放入精密烘箱里面，开始程序升温，升温速度为1度/分钟，将温度探针放到电池表面，记录电池温度；(2)电化学工作站测试电池交流阻抗，测试频率1-100000HZ；(3)作温度-阻抗曲线，阻抗突变温度确定为闭孔温度。闭孔温度测试结果如表4所示。

表4隔膜性能测试

闭孔温度是指电池条件下，升温过程中，电池电阻突然从很小升高到很大的温度。在电池发生热失控的危险情况下，闭孔温度越低越好。但是，对于单层PP或PE基膜而言，由于达到材料熔点，材料就已经融化失去作用，所以闭孔温度接近材料熔点。表4的结果显示，涂布有改性氧化聚乙烯涂层的涂层薄膜，如试验1至试验8，其闭孔温度都明显低于没有改性氧化聚乙烯涂层的基膜，如对比1的基膜一和对比2的基膜二，说明具有本例的改性氧化聚乙烯涂层的涂层薄膜可以实现低温闭孔功能。

表4的结果显示，具有本例的改性氧化聚乙烯涂层的涂层薄膜，其离子导电率明显高于对比试验；特别是对比试验3，直接涂覆没有改性的氧化聚乙烯，其离子电导率低于涂覆改性氧化聚乙烯涂层的涂层薄膜。

离子电导率越与隔膜阻抗(即隔膜电阻)，两者数学上呈正比关系，即隔膜阻抗越大，离子电导率越小，如图5所示。电池倍率性能是很多因素影响的，其他条件不变的情况下，离子电导率越高，倍率性能越好，两者正相关。

测试方法和原理如下：

离子电导率的测试模具一般由两片正对的、表面光滑的电极板组成，电极板为耐电解液的，不易氧化、耐锈蚀的如不锈钢、铂等材料组成，辅助以密封装置保持密封和必要的导电装置以与电化学测试系统连接。

测试时，先裁取与电阻测试模具相匹配的隔膜数片，依次将1片隔膜、2片隔膜、3片隔膜、4片隔膜平放正对的电极板中间，制成4个模具；隔膜全部覆盖对称电极，且无褶皱，而后将隔膜进行烘干处理，至隔膜的水含量<400ppm，转移至手套箱中，并向测试模具中加入足量的电解液，密封后在室温浸泡>2hrs至电解液充分浸润隔膜。其中，电解液为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)的体积为1:1:1的电解液，电解液中含有浓度为1.0mol/L的六氟磷酸锂(LiPF₆)。

测试时，应先将模具静置于25℃左右3℃的环境中至相同温度，将对称电极的极板夹紧，保证极片与隔膜间有良好的接触，而后使用电化学工作站依次测量4个模具的交流阻抗电阻R1、R2、R3和R4。

以隔膜层数为横坐标，隔膜电阻为纵坐标作曲线，求出曲线的斜率和线性拟合度，线性拟合度大于0.99时，隔膜的离子电导率按照式1和式2进行计算，线性拟合度小于0.99时，需要重新测。

式1：隔膜面电阻(ohm*m²)＝隔膜电阻(ohm)×测试隔膜面积(m²)

式2：隔膜离子电导率(mS/m)＝隔膜厚度(m)/隔膜面电阻(ohm*m²)

＝隔膜厚度(m)/[隔膜电阻(ohm)×测试隔膜面积(m²)]

其中，如图5所示的拟合曲线，斜率K即为对应测试面积的隔膜电阻(ohm)。

离子电导率测试结果显示，对于陶瓷隔膜上面涂覆改性氧化聚乙烯涂层的涂层薄膜，特别是采用氢氧化锂进行碱性处理时，原本氧化聚乙烯粉末表面的极性基团里面的活泼氢离子被置换成锂离子，引入锂源，可以减小隔膜阻抗，提高离子电导率和电池倍率性能。

另外表4的结果显示，在陶瓷隔膜上面涂覆改性氧化聚乙烯涂层后，涂敷隔膜的热收缩率小于在普通聚丙烯基膜上面涂敷改性氧化聚乙烯涂层，但是由于在陶瓷隔膜上涂覆改性氧化聚乙烯涂层，实际上是对基膜进行了双面涂敷，一面为陶瓷涂层、另一面为改性氧化聚乙烯涂层，因此陶瓷隔膜上涂覆改性氧化聚乙烯涂层的涂层隔膜，其透气值高于在普通聚丙烯基膜上面涂敷改性氧化聚乙烯涂层的涂层隔膜。

本例对试验1的涂层薄膜在120℃1h处理前后，采用扫描电镜观察其涂层的表面形貌，结果如图3和图4所示。图3是处理前的涂层表面形貌，图4是处理后的涂层表面形貌。图3的结果显示，改性氧化聚乙烯微球均匀分散涂布于基膜表面，能够明显观察到微球结构；而在120℃1h处理后，涂层发生闭孔，因此，图4可以明显看出，改性氧化聚乙烯微球已经熔化，观察不到微球结构，涂层表面没有空隙结构。说明本例的涂层薄膜，在120℃下能够有效发挥低温关闭功能。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims

1.一种涂层薄膜，包括基膜和涂布在基膜至少一个表面的涂层，其特征在于：所述涂层由改性氧化聚乙烯粉末的水溶液涂覆而成，所述改性氧化聚乙烯粉末是氧化聚乙烯粉末由碱性溶液改性处理获得的改性氧化聚乙烯粉末。

2.根据权利要求1所述的涂层薄膜，其特征在于：所述碱性溶液为含有锂离子的碱性溶液。

3.根据权利要求1所述的涂层薄膜，其特征在于：所述碱性溶液为氢氧化锂。

4.根据权利要求1-3任一项所述的涂层薄膜，其特征在于：所述改性氧化聚乙烯粉末的平均粒度为0.3-1.5μm；

优选的，改性氧化聚乙烯粉末的分子量为1000Mw-10000Mw，熔点为100℃-140℃；

优选的，所述基膜的熔点大于涂层的熔点至少10℃。

5.根据权利要求1-3任一项所述的涂层薄膜，其特征在于：所述基膜的孔隙率为25-70％，基膜的最大孔径小于500nm，平均孔径20-40nm。

6.根据权利要求1-3任一项所述的涂层薄膜，其特征在于：所述基膜的厚度为5-40μm，所述涂层的厚度为1-10μm，涂层中改性氧化聚乙烯粉末的涂布量为0.1-5g/m²。

7.根据权利要求1-3任一项所述的涂层薄膜，其特征在于：还包括陶瓷涂层、耐高温聚合物涂层和粘结性聚合物涂层中的至少一种，所有涂层依序层叠涂覆于基膜的一面或两面，并且，基膜的至少一面直接与所述改性氧化聚乙烯粉末形成的涂层接触。

8.根据权利要求1-7任一项所述的涂层薄膜在锂电池隔膜中的应用。

9.根据权利要求1-7任一项所述的涂层薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

(1)聚乙烯微球改性处理，包括将氧化聚乙烯粉末用碱性溶液进行处理，使其表面的羟基、羧基上的活泼氢离子转换为其它盐离子或金属离子，即获得所述改性氧化聚乙烯粉末；

(3)将制备的浆料涂覆在基膜的一面或两面，干燥去除水溶剂，即获得所述涂层薄膜。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述涂覆的具体方式为浸涂、辊涂、微凹版印刷、模头挤出涂布或刮刀涂布中的至少一种。