CN114039167B - 一种多孔性锂离子电池隔膜及制备方法和锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锂离子电池的领域，具体公开了一种多孔性锂离子电池隔膜及制备方法和锂离子电池，多孔性锂离子电池隔膜包括基材，基材至少一表面涂覆有机功能化涂层，有机功能化涂层远离所述基材一面经过功能化表面处理；有机功能化涂层以水为分散剂，其固含量为10‑40wt%，有机功能化涂层由包括以下重量百分比的原料制备而成：表面接枝极性官能团的聚乙烯微球或表面接枝极性官能团的聚丙烯微球80‑96%、水性粘结剂3‑18%、水溶性高分子增稠剂1‑2%，其具有改善锂离子电池界面稳定性，同时又能提高隔膜表面对液态电解液的润湿性能和增强溶剂化锂离子电导率的优点。

Description

一种多孔性锂离子电池隔膜及制备方法和锂离子电池

技术领域

本申请涉及锂离子电池的领域，更具体地说，它涉及一种多孔性锂离子电池隔膜及制备方法和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池自商业化应用以来，以其高能量密度、高功率密度、高工作电压、循环寿命长、无记忆效应、绿色环保、以及可根据实际需求灵活设计尺寸形状大小等诸多优点被广泛用作各种消费电子产品、电动工具产品、电动汽车的电源，而且随着未来绿色循环经济的发展，化学储能领域会带来更大的发展前景，这些广阔的应用领域及各种不同的实际需求极大地推动了锂离子电池的发展。

电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的多孔性聚合物隔膜，是锂离子电池最关键的主要材料之一，对锂离子电池的安全性能、倍率性能和循环性能有直接影响。其主要作用是：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，在正负极之间起到电子绝缘的作用，同时，使电解液中的离子可以在正负极间自由通过，提供离子的快速传输通道。

目前，常规设计的锂离子电池中，未经涂覆加工的隔离膜与正负极材料之间仅通过电解液液体在界面上所形成的吸附力贴合在一起，随着电池循环的进行，电解液逐渐消耗，同时电极材料在循环过程中产生的膨胀变形力会改变这一界面的均匀性，这种情况下，容易出现界面扭曲变形、电池不规则膨胀，造成电池在使用过程中电流密度不均匀，电极极化增大，以及由此所带来的电池材料衰减及循环性能下降等问题，影响电池的寿命和安全性；同时，由于目前的锂离子电池使用的隔膜通常是聚乙烯或聚丙烯类聚烯烃材质，而聚烯烃类隔膜材质是不含任何极性化学官能基团的，表面能很低，这也就带来了液态极性电解液难润湿，难保液的问题，随着电池能量密度的提升，活性材料在电池内部占有的比例越来越大，电极材料的压实密度逐渐增加，隔膜材料的厚度逐渐减薄，为提高电池制造效率和电池长期循环性能的提升，对锂电池隔膜对电解液的润湿性和保液性提出了很高的要求。此外，随着高功率电池的广泛应用，需要电解液中的离子传输更加高效，对离子电导率的提升也提出了很高的要求，隔膜作为一种多孔材料，其表面的惰性结构是不利于溶剂化离子的高效传输的，所以以上涉及电池安全性、长期循环稳定性、电池制造效率和电池功率性能的提升都需要从各个方面着手解决。

针对以上情况，现有的做法是利用水性或溶剂体系的共聚型PVDF材料，以喷涂或者凹版辊涂的方式涂覆在隔膜表面，利用共聚型PVDF材料在电解液下的适度溶胀和化学结构特性，将锂电池隔膜与锂电池极片在高温热压下粘附在一起，起到稳定界面的作用，这种做法所使用的PVDF材料价格较为昂贵，油性体系制造成本较为高昂，水性体系而言，其表面疏水的特性也不利于水性浆料的稳定分散。而对于隔膜表面润湿性的改善，一般都是通过无机陶瓷涂覆的方式解决，这只是改变了电解液的接触界面，而电池隔膜本身及内部对电解液离子传输的惰性特征并没有改变。

针对上述中的相关技术，发明人认为确有必要提供一种既能改善锂离子电池界面稳定性，又能提高隔膜表面对液态电解液润湿性能和增强溶剂化锂离子电导率的低成本涂层体系，从而优化锂离子电池的制造工艺，并改善锂离子电池的安全性能、倍率性能和长期循环稳定性。

发明内容

为了改善锂离子电池界面稳定性，同时又能提高隔膜表面对液态电解液的润湿性能和增强溶剂化锂离子电导率，本申请提供一种多孔性锂离子电池隔膜及制备方法和锂离子电池。

第一方面，本申请提供的一种多孔性锂离子电池隔膜采用如下的技术方案：

一种多孔性锂离子电池隔膜，包括基材，所述基材的至少一个表面上涂覆有有机功能化涂层，所述有机功能化涂层远离所述基材一面经过功能化表面处理；

所述有机功能化涂层以水为分散剂，其固含量为10-40wt％，以干料百分比重量计，所述有机功能化涂层由包括以下重量百分比的原料制备而成：表面接枝极性官能团的聚乙烯微球或表面接枝极性官能团的聚丙烯微球80-96％、水性粘结剂3-18％、水溶性高分子增稠剂1-2％。

通过采用上述技术方案，通过表面接枝极性官能团的聚乙烯、聚丙烯微球颗粒，其最主要目的是增强了涂层的表面极性，提高其亲水性能，有利于制备稳定的水性分散体系，但是，当涂覆在隔膜表面后，其上表面的有效极性基团含量有限，进而限制了其上表面与锂离子电池正、负极片表面的极性相互作用，这其中主要为范德华力和氢键相互作用力，所以需要进一步提高其表面极性强度，增强与锂离子电池正、负极片表面的相互作用力，增加界面粘接强度。此外，极性官能团含量的提升，也有利于锂离子电导率的提升，进一步提高锂离子电池的动力学性能。因此，在以上相关材料配制的有机功能化涂层在锂电池隔膜表面涂覆干燥后，再次进行功能化表面处理，使隔膜表面有机功能化涂层上的聚合物分子活化以增加极性，提高隔膜涂层表面粗糙度，进一步激活以及提高涂层表面的极性官能团数量和反应活性，改善了锂离子电池界面稳定性，同时又能提高隔膜表面对液态电解液的润湿性能和增强溶剂化锂离子电导率，加强了电池内部多层结构的界面贴合性，提高了电芯的整体性，有效改善了软包聚合物锂离子电池的翘曲、变形以及锂枝晶的析出，从而实现电池倍率性能、长期循环的稳定性和安全性的改善。

优选的，所述功能化表面处理为电晕处理、等离子体处理、紫外光辐照处理或高能电子束辐照处理。

通过采用上述技术方案，通过以上方式对有机功能化涂层进行功能化表面处理，利用高压放电时空气电离产生的离子，在强电场作用下攻击隔膜表面涂层，使隔膜表面涂层上的聚合物分子活化以增加极性，提高隔膜涂层表面粗糙度，进一步激活以及提高涂层表面的极性官能团数量和反应活性；这是由于空气电离时产生的强氧化剂臭氧，可以将聚合物分子氧化，进而产生羰基、羧基等极性基团，提高隔膜表面能，增强对极性电解液的润湿性和保液性。

优选的，所述极性官能团为氨基、亚氨基、羧基、羟基和酰胺基中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，氨基、亚氨基、羧基、羟基和酰胺基均为亲水性的极性基团，可以大大增强有机功能化涂层的表面极性，提高亲水性能，有利于制备稳定的水性分散体系。

优选的，所述表面接枝极性官能团的聚乙烯微球或所述表面接枝极性官能团的聚丙烯微球颗粒度的取值范围为0.1-1μm。

通过采用上述技术方案，低分子量聚乙烯、聚丙烯微球材料为工业化易得制品，且化学结构惰性，化学及电化学稳定性高，其颗粒度范围可根据实际应用要求进行调整，过小的颗粒尺寸会造成紧密的颗粒堆积以及粘结剂材料的过量使用，对锂电池复合隔膜的透气性和锂电池内部的电化学阻抗会产生不利影响，而过大的颗粒尺寸会增加功能涂层的厚度，降低锂电池的能量密度，其微球颗粒度在此范围取值时，比较适宜有机功能化涂层厚度。

优选的，所述水性粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸或聚丙烯酰胺类聚合物，其聚合物平均分子量取值范围为10000-200000。

通过采用上述技术方案，选用与聚合物微球相匹配的聚合物粘结剂能够增强粘结剂与聚合物微球之间的相互作用力，降低其使用量，相对低分子量粘结剂的使用，能够在同样使用量下提高聚合物粘结剂分子链的数目，提高小颗粒聚合物微球在锂电池隔膜表面的粘附力，同时作为官能团的辅助提升，提高后续高能辐照的效率，进一步增强离子电导率和界面粘接力，其聚合物平均分子量取值在上述范围时，能够起到较好的粘接效果。

优选的，所述水溶性高分子增稠剂为羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和海藻酸钠中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，这些增稠剂均具有较好的水溶性，并且与其余两种原料同为高分子聚合物，其相容性较好。

优选的，所述有机功能化涂层在锂离子电池隔膜表面烘干后，其涂覆厚度的取值范围为0.5-2.0μm。

通过采用上述技术方案，有机功能化涂层在此范围取值时，锂离子电池隔膜的各项性能良好，厚度超过此范围时，会较大的使锂离子电池隔膜的基本性能较弱。

第二方面，本申请提供一种多孔性锂离子电池隔膜的制备方法，采用如下的技术方案：一种多孔性锂离子电池隔膜的制备方法，其包括如下步骤：

1)将表面接枝极性官能团的聚乙烯微球或表面接枝极性官能团的聚丙烯微球的水分散液与水溶性粘结剂和水溶性高分子增稠剂按照一定配比配制成涂覆浆液；

2)在步骤1)得到的涂覆浆液内加入一定量的水，加入水的量使干料的重量占所述分散液总重量的10-40％，通过机械搅拌、研磨，得有机功能化涂层；

3)将步骤2)得到的涂覆浆液涂覆在多孔性基材的至少一个表面上，烘干后得到涂覆功能化的多孔性隔离膜；

4)将步骤3)得到的涂覆功能化的多孔性隔离膜进行功能化表面处理，得到多孔性锂离子电池隔膜。

通过采用上述技术方案，与相关专利报道的锂电池隔膜基膜直接进行电晕或等离子体处理不同，本申请提出在锂电池隔膜表面进行有机功能化涂层涂覆后，再进行电晕或等离子体处理，首先，这样做保护了基膜不会受直接高压放电的影响，保持了锂电池隔膜本身的电子绝缘特性，否则多孔性的聚烯烃隔膜很容易在其薄弱区域受损产生结构缺陷，导致电子绝缘性下降。其次，预先涂覆的低分子量极性聚合物本身在高强电场作用下相比表面惰性的聚烯烃隔膜活性更高，可以在较低的电晕或等离子体处理强度下得到更为高效的活化目的，这样做，既保护了聚烯烃基膜，又在较低的强度下得到了更为高效的活性表面，以更有利于后续锂离子电池的组装工艺及其性能发挥。

第三方面，本申请提供一种锂离子电池，采用如下的技术方案：

一种锂离子电池，其包括正极极片、负极极片、间隔设置在所述正极极片和所述负极极片之间的多孔性锂离子电池隔膜、电解液，所述多孔性锂离子电池隔膜为权利要求1-7任一所述的多孔性锂离子电池隔膜。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、通过表面接枝极性官能团的聚乙烯、聚丙烯微球颗粒，增强了涂层表面的极性，提高亲水性能，有利于制备稳定的水性分散体系，在有机功能化涂层干燥后，再次进行功能化表面处理，使隔膜表面涂层上的聚合物分子活化以增加极性，提高隔膜涂层表面粗糙度，进一步激活以及提高涂层表面的极性官能团数量和反应活性，改善了锂离子电池界面稳定性，同时又能提高隔膜表面对液态电解液的润湿性能和增强溶剂化锂离子电导率，实现电池倍率性能、长期循环的稳定性和安全性的改善。

2、本申请提出在锂电池隔膜表面进行有机功能化涂层涂覆后，再进行电晕、等离子体等功能化表面处理，保护了基膜不会受直接高压放电的影响，保持了锂电池隔膜本身的电子绝缘特性；预先涂覆的低分子量极性聚合物本身在高强电场作用下相比表面惰性的聚烯烃隔膜活性更高，可以在较低的电晕或等离子体处理强度下得到更为高效的活化目的，既保护了聚烯烃基膜，又在较低的强度下得到了更为高效的活性表面，以更有利于后续锂离子电池的组装工艺及其性能发挥。

附图说明

图1是本申请实施例1制备的多孔性锂离子电池隔膜涂覆有机功能化涂层一面的SEM 图。

图2是本申请实施例2制备的多孔性锂离子电池隔膜涂覆有机功能化涂层一面的SEM 图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

原料

本申请所用原料均为市售产品，其中本申请用到的表面接枝极性官能团的聚乙烯微球或表面接枝极性官能团的聚丙烯微球由如下制备例制得；表面接枝极性官能团的聚丙烯微球制备过程中所用的聚丙烯微球的生产厂家为西安瑞禧生物科技有限公司。

制备例

制备例1

一种表面接枝极性官能团的聚乙烯微球，其制备步骤如下：

1)在250ml四口烧瓶中，加入140ml乙醇、9g稳定剂PVP55、2.6g引发剂AMBN、表面活性剂曲拉通5.5ml和140g乙烯，搅拌溶解后加入其中，通氮气30min以排尽空气，以250r/min的速率进行搅拌，加热至70℃，反应1.5h后，得混合液；

2)在步骤1)得到的混合液中，加入15ml乙醇、5g乙烯、7ml丙烯酸的混合液，然后继续在70℃下反应20h，冷却得到乳液产物，得到表面接枝羧基的聚乙烯微球，其平均分子质量为10000g/mol，其颗粒尺寸平均为0.6μm。

制备例2

一种表面接枝极性官能团的聚乙烯微球，与制备例1的不同之处在于，其引发剂AMBN的添加量为5.2g，其余步骤与制备例1均相同，其制备得到的表面接枝极性官能团的聚乙烯微球的颗粒尺寸平均为0.3μm。

制备例3

一种表面接枝极性官能团的聚乙烯微球，与制备例1的不同之处在于，其丙烯酸替换为等摩尔量的甲基丙烯酸羟乙酯，其余步骤与制备例1均相同。

制备例4

一种表面接枝极性官能团的聚乙烯微球，与制备例1的不同之处在于，其丙烯酸替换为等摩尔量的二乙烯三胺，其余步骤与制备例1均相同。

制备例5

一种表面接枝极性官能团的聚丙烯微球，其制备步骤如下：

在50ml乙醇中加入6ml丙烯酸和5g的聚丙烯微球，搅拌均匀后，在氮气氛围下，加入引发剂0.05g的AMBN，加热至70℃，然后反应24h，冷却得到乳液产物，得到表面接枝羧基的聚丙烯微球。其中，加入的聚丙烯微球平均分子质量为9000g/mol，制备得到的表面接枝极性官能团的聚丙烯微球颗粒尺寸平均为0.6μm。

实施例

实施例1

一种多孔性锂离子电池隔膜，其制备方法包括如下步骤：

1)将表面接枝极性官能团的聚乙烯微球的水分散液与水性粘结剂和水溶性高分子增稠剂配制成涂覆浆液，涂覆浆液包括干料和水，其中，干料中各组分的百分比重量如下：表面接枝极性官能团的聚乙烯微球92％、水性粘结剂7％、水溶性高分子增稠剂1％；

其中，表面接枝极性官能团的聚乙烯微球表面接枝的极性官能团来自制备例1；水性粘结剂为聚丙烯酸，聚丙烯酸的平均分子量为20000g/mol；水溶性高分子增稠剂为羧甲基纤维素钠；

2)在步骤1)得到的涂覆浆液内加入一定量的水，加入水的量使干料的重量占所述分散液总重量的20％，通过机械搅拌、研磨等分散处理，得稳定的分散体系，即有机功能化涂层；

3)将步骤2)得到的有机功能化涂层通过微凹版的方式涂覆在多孔性基材的一个表面上，烘干后得到涂覆功能化的多孔性隔离膜，并且烘干后，有机功能化涂层的厚度为1μm；

4)将步骤3)得到的涂覆功能化的多孔性隔离膜进行电晕处理，辐照功率为20kw，即可得到多孔性锂离子电池隔膜。

实施例2

实施例2的多孔性锂离子电池隔膜，与实施例1的不同之处在于，表面接枝极性官能团的聚乙烯微球来自制备例2，其余部分与实施例1均相同。

实施例3

实施例3的多孔性锂离子电池隔膜，与实施例1的不同之处在于，表面接枝极性官能团的聚乙烯微球来自制备例3，水性粘结剂为聚乙烯醇，其平均分子量为20000g/mol，其余步骤与实施例1均相同。

实施例4

实施例4的多孔性锂离子电池隔膜，与实施例3的不同之处在于，水性粘结剂为聚丙烯酰胺，其平均分子量为20000g/mol，其余步骤与实施例3均相同。

实施例5

实施例5的多孔性锂离子电池隔膜，与实施例1的不同之处在于，表面接枝极性官能团的聚乙烯微球来自制备例4，水性粘结剂为聚丙烯酰胺，其平均分子量为20000g/mol，其余步骤与实施例1均相同。

实施例6

实施例6的多孔性锂离子电池隔膜，与实施例5的不同之处在于，其制备方法中的步骤4) 如下：

将步骤3)得到的涂覆功能化的多孔性隔离膜进行电晕处理，辐照功率为25kw，即可得到多孔性锂离子电池隔膜。

实施例7

实施例7的多孔性锂离子电池隔膜，与实施例1的不同之处在于，表面接枝极性官能团的聚乙烯微球替换为等量的表面接枝极性官能团的聚丙烯微球，表面接枝极性官能团的聚丙烯微球来自制备例5，其余步骤与实施例1均相同。

对比例

对比例1

对比例1与实施例1的不同之处在于，未进行步骤4)的电晕处理，其余步骤与实施例1均相同。

对比例2

对比例2与实施例1的不同之处在于，多孔性锂离子电池隔膜表面未进行有机功能化涂层的涂覆，只对其表面进行了高能辐照表面处理，采用电晕处理，辐照功率为20kw。

应用例

一种锂离子电池，其制备步骤如下：

负极的制备：

负极选用石墨为负极活性物质，按照配方投料制备负极浆料，负极浆料配方中，浆料固体成分包含94wt％的(固体份总和为100％)负极活性物质，3wt％的丁苯橡胶(SBR)聚合物粘结剂，1wt％的羧甲基纤维素钠聚合物增稠剂，以及2wt％的导电炭黑；负极浆料使用去离子水作为分散溶剂，浆料的固体成分含量为42wt％。

按以上所述配比将去离子水和羧甲基纤维素钠加入到搅拌机中，充分搅拌溶解得到羧甲基纤维素钠溶液，再按配方把导电炭黑加入已经溶解好的羧甲基纤维素钠溶液中，快速搅拌研磨至细度为5μm以下，然后按配方加入石墨，分散搅拌均匀，抽真空脱除气泡，然后用150目筛网过滤，即得到所需的负极浆料。把制成的该浆料均匀地涂在厚度为10μm的铜箔两面，再用辊压机将极片压实，裁片，焊接极耳，得到负极极片。

正极的制备：

正极选用钴酸锂(LiCoO₂)为活性物质，按照配方投料制备正极浆料。按正极浆料的配方中，浆料固体成分包含92wt％的正极活性物质，5wt％的聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂，以及3wt％的导电炭黑。正极浆料使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为分散溶剂，浆料的固体成分含量为 45wt％。

按以上所述配比将N-甲基吡咯烷酮和聚偏氟乙烯加入到搅拌研磨机中，充分搅拌溶解得到聚偏氟乙烯的聚合物溶液。再按配方把导电炭黑加入已经溶解好的聚偏氟乙烯聚合物溶液中，快速搅拌研磨至细度为5μm以下，然后按配方加入钴酸锂，分散搅拌均匀，抽真空脱除气泡，然后用150目不锈钢筛网过滤即得到所需的正极浆料。把制成的该浆料均匀地涂在厚度为12μm的铝箔两面，烘干，再用辊压机将极片压实，裁片，焊接极耳，得到正极极片。

电解液的配制：

将碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC和碳酸二甲酯DMC按照体积比3：3：4配制成混合溶剂，然后再加入锂盐六氟磷酸锂(LiPF₆)，LiPF₆的浓度为1M，搅拌均匀后得到电解液。

电池的组装：

将上述正极极片、多孔性锂离子电池隔膜和负极极片卷绕成电芯，铝塑复合膜封装，真空状态烘烤除去水分后注入5g电解液，对电池进行化成和容量测试，得到厚宽长分别为28mm的方形软包装锂离子电池。

性能检测试验

检测方法

将实施例1-7和对比例1-2制备的多孔性锂离子电池隔膜，按照应用例中的方法进行制备对应的锂离子电池，然后对多孔性锂离子电池隔膜和锂离子电池进行性能检测，检测结果表1 所示。

其中，隔膜透气度增加值以对比例2中得到的隔膜透气度为基准，即对比例6中得到的隔膜透气度增加值为0。

表1多孔性锂离子电池隔膜及电池的检测结果

结合实施例1-7和对比例1-2并结合表1可以看出，聚烯烃隔膜表面的非极性的惰性，无法与锂离子电池的正、负极材料之间发生相互粘合的作用力。本申请通过表面接枝极性官能团的聚乙烯、聚丙烯微球涂覆以及后续的高能射线表面处理，在保护锂离子电池多孔基膜自身的结构强度不受影响的基础上，极大地提高了其表面的化学极性，实现了与锂离子电池正、负极极片的有效粘合，从而加强了电池内部多层结构的界面贴合性，提高了电芯的整体性，有效改善了软包聚合物锂离子电池的翘曲、变形以及锂枝晶的析出，从而实现电池倍率性能、长期循环的稳定性和安全性的改善。并且由图1和图2的SEM图可以看出，本申请制备的多孔性锂离子电池隔膜中，表面接枝极性官能团的聚乙烯微球分散较均匀，说明通过极性官能团进行改性的聚乙烯微球与其余原料的相容性较好。

由实施例1与实施例2实验数据可知，表面官能化聚乙烯微球粒径的降低，使得涂覆隔膜的透气度增幅较大，进而降低了锂离子电导率，并降低了电池的放电倍率性能和长期循环寿命。这说明较低的微球粒径可能会堵塞多孔性锂离子隔膜通道，减少锂离子通过的路径，此外，颗粒粒径的降低，必然导致颗粒总体比表面积的增加，为保证同等的涂层粘附效果，需要适量增加粘结剂的使用量，这也会引起涂覆隔膜透气度的增加。

由实施例3与实施例6实验数据可知，聚乙烯微球颗粒表面官能团与水溶型粘结剂所含官能团种类的匹配对隔膜与极片间粘接力、电解液保液量、锂离子电导率、电池放电倍率性能和长期循环性能均有影响，这主要与两者官能团之间的范德华作用力和氢键相互作用力的大小有一定关系，相互匹配的官能团作用，可以最大化发挥预期的界面粘接作用和电化学改善。此外，综合对比例1-2还会发现，是否进行电晕处理和电晕处理的功率大小，均会影响涂覆隔膜表面与电解液的接触角，说明高能射线的作用，可以增加隔膜表面能，增加极性，提高涂层表面与电解液的亲和性，增强界面粘接性能和离子电导率的改善，此外，也有利于锂离子电池制造工艺中电解液的快速浸润和后期循环过程中的液相扩散。

由实施例1、对比例1与对比例2实验数据可知，对无表面官能化聚乙烯微球涂覆的隔膜表面进行电晕处理，会显著降低锂离子电池隔膜的绝缘阻值，说明高能射线的直接处理，会使得多孔隔膜表面或内部的薄弱区域产生物理击穿或化学降解，进而降低了锂离子电池的电子绝缘性，对锂离子电池的自放电性能产生不利影响。而对于表面官能化聚乙烯微球涂覆的隔膜，再经过高能射线处理后，其绝缘阻值基本保持原有水平，说明涂覆层对基膜的物理结构起到了很好的保护作用。而只进行表面官能化聚乙烯微球涂覆的隔膜，由于其表面极性官能团的数量有限，不能最大限度地发挥界面粘接作用，所以其表面与锂离子电池正、负极极片的粘接力较低，长期循环的容量保持率不高。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种多孔性锂离子电池隔膜，其特征在于，包括基材，所述基材的至少一个表面上涂覆有有机功能化涂层，所述有机功能化涂层远离所述基材一面经过功能化表面处理；

所述有机功能化涂层以水为分散剂，其固含量为10-40wt%，以干料百分比重量计，所述有机功能化涂层由包括以下重量百分比的原料制备而成：表面接枝极性官能团的聚乙烯微球或表面接枝极性官能团的聚丙烯微球80-96%、水性粘结剂3-18%、水溶性高分子增稠剂1-2%。

2.根据权利要求1所述的一种多孔性锂离子电池隔膜，其特征在于：所述功能化表面处理为电晕处理、等离子体处理、紫外光辐照处理或高能电子束辐照处理。

3.根据权利要求1所述的一种多孔性锂离子电池隔膜，其特征在于：所述极性官能团为氨基、亚氨基、羧基、羟基和酰胺基中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种多孔性锂离子电池隔膜，其特征在于：所述表面接枝极性官能团的聚乙烯微球或所述表面接枝极性官能团的聚丙烯微球颗粒度的取值范围为0.1-1μm。

5.根据权利要求1所述的一种多孔性锂离子电池隔膜，其特征在于：所述水性粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸或聚丙烯酰胺类聚合物，其聚合物平均分子量取值范围为10000-200000。

6.根据权利要求1所述的一种多孔性锂离子电池隔膜，其特征在于：所述水溶性高分子增稠剂为羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和海藻酸钠中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种多孔性锂离子电池隔膜，其特征在于：所述有机功能化涂层在锂离子电池隔膜表面烘干后，其涂覆厚度的取值范围为0.5-2.0μm。

8.一种权利要求1-7任意一种多孔性锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：

1）将表面接枝极性官能团的聚乙烯微球或表面接枝极性官能团的聚丙烯微球的水分散液与水溶性粘结剂和水溶性高分子增稠剂按照一定配比配制成涂覆浆液；

2）在步骤1）得到的涂覆浆液内加入一定量的水，加入水的量使干料的重量占所述分散液总重量的10-40%，通过机械搅拌、研磨，得有机功能化涂层；

3）将步骤2）得到的涂覆浆液涂覆在多孔性基材的至少一个表面上，烘干后得到涂覆功能化的多孔性隔离膜；

4）将步骤3）得到的涂覆功能化的多孔性隔离膜进行功能化表面处理，得到多孔性锂离子电池隔膜。

9.一种锂离子电池，其特征在于，其包括正极极片、负极极片、间隔设置在所述正极极片和所述负极极片之间的多孔性锂离子电池隔膜、电解液，所述多孔性锂离子电池隔膜为权利要求1-7任一所述的多孔性锂离子电池隔膜。