CN115064838B - 一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜及其制备方法和电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜及其制备方法和电池，涉及电池隔膜技术领域，所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜包括基膜，以及涂覆于所述基膜至少一侧的间位芳纶涂层；所述间位芳纶涂层的表面呈密实蜂窝状多孔结构；所述间位芳纶涂层的厚度方向截面微孔呈网格结构，微孔平均面积S50为0.015‑0.030μm2，微孔最大面积S99/微孔平均面积S50<10；所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的所述间位芳纶涂层单位厚度透气度增加值为20‑30s/100cc/μm，所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的600℃热针刺面积小于2mm2。本发明提升了芳纶涂覆膜的耐热针刺性能。

Description

一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜及其制备方法和电池
技术领域
本发明涉及电池隔膜技术领域，尤其是涉及一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜及其制备方法和电池。
背景技术
锂电池隔膜是具有多孔结构的电绝缘性薄膜，作为锂电池的重要组成部分，其主要作用是用来阻隔正、负极板，防止电池内部短路，同时具有一定的孔隙率和透气度，以及电解质浸润性和保液性，为锂离子传输提供通道。
锂电池在受到外部异物的刺穿或内部锂枝晶的刺穿隔膜的情况下，都会导致锂离子电池内部短接，从而造成电池的热失控引发燃烧爆炸，这对隔膜的耐热针刺性能提出了更高的要求。隔膜的耐热针刺性能能够延缓在锂电池在刺穿情况下的热失控，进而提升锂电池的安全性能。具有微孔结构的聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）类隔膜虽具有良好的机械强度，但在100℃左右就会发生急剧热缩，导致锂电池安全性能大打折扣。因此，技术人员寻找新的耐热材料用于涂覆在PE、PP隔膜材料的表面，以提高隔膜的耐温性能。
芳纶是芳香族聚酰胺纤维，具有高强度、高模量和耐高温、阻燃等优异性能。通常所说的芳纶包括聚间苯二甲酰间苯二胺（芳纶1313）、聚对苯二甲酰对苯二胺（芳纶1414，芳纶Ⅱ）和杂环芳纶（芳纶Ⅲ）。其中芳纶1313是一种开发早、应用广、产量大、发展快的耐高温纤维品种，其具有优异的耐高温性和耐腐蚀性能。但我们发现采用普通凝固浴工艺制备的间位芳纶隔膜在热针刺方面表现不佳。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
发明人发现，用传统凝固浴工艺制备的间位芳纶涂覆隔膜，热针刺性能尤其不佳，通过观察微观结构分析进一步发现，隔膜间位芳纶涂层表面有一层类似于蜘蛛网状的薄膜结构，而截面也存在着大量尺寸较大的缺陷孔。
本发明的目的之一在于提供一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜，其间位芳纶涂覆层表层不存在蜘蛛网状薄膜结构，呈密实均一的蜂窝状多孔结构，微孔分布较为均匀，不存在缺陷孔，可在不异常增加芳纶涂覆隔膜透气度的基础上降低涂覆隔膜的热针刺面积。
本发明的目的之二在于提供一种所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的制备方法，通过控制凝固浴中溶剂和表面活性剂的种类、浓度，得到所述结构的芳纶涂覆隔膜。
本发明的目的之三在于提供一种锂离子电池，包括所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明第一方面提供了一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜，包括：
基膜，以及
涂覆于所述基膜至少一侧的间位芳纶涂层；
所述间位芳纶涂层的表面呈密实蜂窝状多孔结构；所述间位芳纶涂层的厚度方向截面微孔呈网格结构，微孔平均面积S50为0.015-0.030μm2，微孔最大面积S99/微孔平均面积S50<10，其中S50表示累计微孔面积分布百分数达到50%时所对应的面积，S99表示累计微孔面积分布百分数达到99%时所对应的面积；
所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的所述间位芳纶涂层单位厚度透气度增加值为20-30s/100cc/μm，所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的600℃热针刺面积小于2mm2。
对各部结构进行详细说明。
所述基膜可以为现有技术中已知的任何适用于锂电池的基膜，例如其可以为微孔膜、多孔膜或无纺布膜，可以为单一基膜，也可以为复合基膜，例如聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层复合微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜、聚酰亚胺微孔膜、无纺布等，但不限于此。对基膜的来源不做限定，可以市售获得，也可以根据现有方法自行制备获得，例如聚烯烃基膜可以采用湿法或干法工艺单向或双向拉伸制备，或者采用热致相分离法制备。
对所述基膜的厚度没有特别限定。一般而言，厚度为20μm以下，例如可以为4-20μm，例如4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20μm。
对所述基膜的孔径和孔隙率没有特别限定，只要其适合用作锂电池的隔膜即可，例如孔隙率可以为40-55%，例如40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%。
对所述基膜的透气度没有特别限定，只要其适合用作锂电池的隔膜即可，例如，透气度可以为50-500s/100cc，例如50、60、80、100、150、200、300、400、500s/100cc。
所述间位芳纶涂层中主要成分为间位芳纶（聚间苯二甲酰间苯二胺纤维），还可以含有无机填料。
对所述间位芳纶涂层的厚度没有特别限定，只要其适合用作锂电池的隔膜即可。例如可以为1-4μm，例如1、2、3、4μm。
本发明所述间位芳纶涂层具有特殊结构：
一般的间位芳纶涂层表面有一层类似于蜘蛛网状的薄膜结构，该网状薄膜结构下（内侧）具有与蜘蛛网状薄膜结构完全不同的多孔结构，也就是说，间位芳纶涂层截面会表现出两种形貌不同的层结构。截面也存在着大量尺寸较大的缺陷孔。
本发明的间位芳纶涂层表面没有蜘蛛网状薄膜（截面不会表现出两种形貌不同的层结构，而是均匀的一层结构），而且微孔结构、大小、分布与现有技术也有明显区别。本发明的间位芳纶涂层从表面形貌看，表层较为平整呈密实均一的蜂窝状多孔结构，从截面（厚度方向）孔结构看，微孔呈多边形网格结构，微孔平均面积S50为0.015-0.030μm2，微孔最大面积S99/微孔平均面积S50<10。孔尺寸小、密实，孔分布窄，均一。该结构在不异常增加透气度的基础上提升了芳纶涂覆膜的耐热针刺性能。
特别地，所述间位芳纶涂层截面微孔平均面积S50为0.015-0.030μm2（例如0.016、0.018、0.020、0.025μm2），微孔最大面积S99/微孔平均面积S50<10。优选微孔最大面积S99为0.06-0.1μm2（例如0.07、0.08、0.09μm2）。
面积S50和S99的定义类似于粒径D50和D99，S50表示面积大于它的微孔占50%，小于它的微孔也占50%，反映平均孔面积，S99类似，反映最大孔面积。
微孔的面积、S50、S99可以采用以下方法进行测试：
将芳纶涂覆隔膜样品沿厚度方向进行切割，在电镜下观察涂层截面微孔结构；截面微孔面积用CAD（例如Autodesk AutoCAD 2020）软件进行计算（将扫描电镜图插入软件，对微孔进行轨迹绘制，然后得出该轨迹内部面积）。
每个样品统计100个截面微孔的面积并按照面积进行从小到大排列；面积S50为第50个微孔的面积，面积S99为第99个微孔的面积。
本发明耐热针刺芳纶涂覆隔膜的芳纶涂层单位厚度透气度增加值为20-30s/100cc/μm，例如20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30s/100cc/μm。
芳纶涂层单位厚度透气度增加值=（涂覆后整个涂覆隔膜的透气度-基膜的透气度）/涂层厚度。
透气度可按照GB/1038规定的方法进行测试。
本发明耐热针刺芳纶涂覆隔膜的热针刺面积小于2.0mm2，例如1.5、1.6、1.7、1.8、1.9mm2。
隔膜的热针刺测试方法可参考CN112557433A（一种锂离子电池隔膜热稳定性的测试方法）公开的方法：直径为0.1mm的烙铁加热到600℃，待温度稳定后，将烙铁垂直刺向隔膜，保持静止20s，然后延竖直方向将烙铁移走，并利用影像仪测量刺穿孔周围隔膜的热收缩面积（为隔膜收缩后的圆面积减去刺穿孔的面积）。
本发明间位芳纶隔膜提升了芳纶涂覆膜的耐热针刺性能，且透气度无明显增加。
本发明第二方面提供了一种上述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将间位芳纶聚合液与无机填料进行分散，得到间位芳纶浆料；
（2）在基膜的至少一侧均匀涂覆步骤（1）得到的间位芳纶浆料，得到涂覆膜；
（3）将步骤（2）得到的涂覆膜经过含有表面活性剂的凝固浴进行预凝固；
（4）经步骤（3）预凝固的涂覆膜进入水槽中，将残留的有机溶剂和表面活性剂充分洗脱后进行干燥；
（5）步骤（4）干燥后的涂覆膜进行热处理，得到耐热针刺芳纶涂覆隔膜；
其中，步骤（3）中凝固浴包括第一凝固槽和第二凝固槽，第一凝固槽和第二凝固槽中各自独立地为NMP、表面活性剂和水的混合溶液，第一凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为30-50%、表面活性剂的质量浓度为0.1-0.5‰，第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为10-30%、表面活性剂的质量浓度为0.02-0.1‰；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度差在10-30%之间；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度比≥5:1；
所述表面活性剂为非离子型聚氧乙烯醚类表面活性剂。
下面对各步骤进行详细说明。
步骤（1）将一定比例的间位芳纶聚合液与无机填料进行分散，分散后的混合液经过滤后得到芳纶浆料。
优选地，间位芳纶聚合液中间位芳纶聚合体的质量分数为1-5wt%，表观粘度为100-3000cp，间位芳纶聚合液中的溶剂为NMP，例如购自泰和新材料有限公司。
对所述无机填料没有特别限定，可以为本领域已知的适用于芳纶浆料的无机材料，例如可以为氧化铝、勃姆石、水滑石、蒙脱土、尖晶石、莫来石、二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、氧化镁、氧化钙、氢氧化镁等，但不限于此。无机填料的平均粒径为 100-800nm。
间位芳纶聚合液与无机填料的比例没有特别限定，可以采用本领域制备芳纶浆料的常用比例，例如间位芳纶聚合液与无机填料的质量比可以为1:1-1:4，例如1:1、1:2、1:3、1:4。
步骤（2）对涂覆的方式没有特别限定，只要其适合于制备隔膜即可，例如微凹版辊涂覆、刮刀涂覆、窄缝挤出涂覆等。
步骤（3）的凝固浴包括第一凝固槽和第二凝固槽，第一凝固槽和第二凝固槽中各自独立地为NMP、表面活性剂和水的混合溶液，第一凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为30%-50%（例如30%、35%、40%、45%、50%），优选为30%-40%；第一凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度为0.1-0.5‰（例如0.1‰、0.2‰、0.3‰、0.4‰、0.5‰），优选为0.2‰-0.4‰。第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为10%-30%（例如10%、15%、20%、25%、30%），优选为10%-20%；第二凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度为0.02-0.1‰（例如0.02‰、0.03‰、0.04‰、0.05‰、0.06‰、0.07‰、0.08‰、0.09‰、0.1‰），优选为0.04‰-0.08‰；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度差在10-30%之间（例如10%、15%、20%、25%、30%），优选为15%-25%；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度比≥5:1，优选为5-8；
凝固浴中的表面活性剂为非离子型聚氧乙烯醚类表面活性剂，其亲水基是环氧乙烯基，亲油基为高级脂肪醇、异构醇、烷基酚或多元醇的一种或几种，优选为脂肪醇聚氧乙烯醚（例如AEO-9）或烷基酚聚氧乙烯醚（例如十二烷基酚聚氧乙烯醚OP-10）。
芳纶涂覆隔膜进入第一个凝固槽时，凝固浴的浓度较高，表层的芳纶浆料相转移比较迅速，先形成一层蜘蛛网状薄膜，内部仍旧是未完全析出的芳纶浆料，随着凝固浴浓度的降低，内部的芳纶逐渐蜂窝状多孔结构。凝固浴中的表面活性剂能够使表面最先形成的蜘蛛网状薄膜进行分离脱落，有利于内部芳纶浆料的相转化更加均匀，以形成内部密实均一的蜂窝状多孔结构。
优选地，步骤（3）获得的单层芳纶涂覆厚度为1-4μm。
步骤（3）通过控制凝固浴的初始浓度和浓度梯度及表面活性剂的浓度，得到涂覆表层平整且内部密实均一的蜂窝状多孔结构的芳纶涂覆隔膜，该三维结构可在不异常增加芳纶涂覆隔膜透气度的基础上降低涂覆隔膜的热针刺面积。
步骤（4）对水槽的设置方式没有特别限定，一般设置3-5级水槽，均为纯水设置，水槽内的纯水采用自后向前的溢流方式，每个水槽出口需加风刀，以减少隔膜将上一水槽的水带入下一水槽。
步骤（4）对干燥方法没有限制，只要其适合于制备隔膜即可。例如，可以采用烘干，优选在60-90°C烘干。可以将涂覆膜放入烘箱烘干，烘箱烘干可以采用辊筒接触式加热烘干方式。
步骤（5）对热处理没有限制，只要其适合于制备隔膜即可。例如，可以采用辊筒接触式热处理方式。热处理温度为120-140°C，热处理过程中有一定的纵向收缩，通过热处理温度和纵向收缩量的控制，使涂覆膜的内应力得到释放。纵向收缩量是通过辊筒之间的速比进行调节，纵向收缩量控制在1%-5%（例如1%、2%、3%、4%、5%）。
最后经过收卷得到芳纶涂覆隔膜。
通过上述方法制备得到的芳纶涂覆隔膜具有如下特征：
间位芳纶涂层的表面呈密实蜂窝状多孔结构，截面微孔呈网格结构，微孔平均面积S50为0.015-0.030μm2，微孔最大面积S99/微孔平均面积S50<10；
所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的所述间位芳纶涂层单位厚度透气度增加值为20-30s/100cc/μm，所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的600℃热针刺面积小于2mm2。
根据本发明的第三个方面，提供了一种电池，包括上述耐热针刺芳纶涂覆隔膜。
芳纶涂覆隔膜能够用于不同种类的电池，因此对电池种类不作特别的限制，可根据实际需求进行选择。优选的，可以用于二次电池中，特别是包含液态电解质的二次电池，例如锂离子电池、钠离子电池等等。
有益效果：
1、本发明芳纶隔膜涂层表层平整且呈密实均一的蜂窝状多孔结构，截面微孔呈网格结构，微孔平均面积S50为0.015-0.030μm2，微孔最大面积S99/微孔平均面积S50<10，提升了芳纶涂覆膜的耐热针刺性能，且透气度无明显增加。
2、本发明制备耐热针刺芳纶涂覆隔膜，通过在凝固浴添加一定量梯度的表面活性剂得到孔尺寸小、密实，孔分布窄，均一的蜂窝状多孔结构的芳纶涂覆隔膜，该结构可在不异常增加芳纶涂覆隔膜透气度的基础上提高隔膜的耐热针刺性能，能够延缓在锂电池在刺穿情况下的热失控，进而提升电池的安全性能。
附图说明
图1为实施例1芳纶涂覆隔膜的表面形貌图，其中A为放大倍数2000倍的电镜图，B为放大倍数20000倍的电镜图。
图2为实施例1芳纶涂覆隔膜的截面形貌图。
图3为实施例1芳纶涂覆隔膜的热针刺面积测试的高清照片。
图4为对比例1芳纶涂覆隔膜的表面形貌图，其中A为放大倍数2000倍的电镜图，B为放大倍数20000倍的电镜图。
图5为对比例2芳纶涂覆隔膜的表面形貌图。
图6为对比例2芳纶涂覆隔膜的截面形貌图。
图7为对比例2芳纶涂覆隔膜的热针刺面积测试的高清照片。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，提供以下实施例仅出于说明目的并不构成对本发明要求保护范围的限制。
除特殊说明外，在实施例中所采用的原料、试剂、方法等均为本领域常规的原料、试剂、方法。
间位芳纶聚合液（泰美达）购自泰和新材料有限公司；
脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）购自上海西陇化工有限公司；
烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）购自宜兴市嘉腾化工有限公司。
实施例1
将质量分数为5%，表观粘度为1900cp的间位芳纶聚合液与2倍芳纶聚合体质量的氧化铝粉（平均粒径500nm）进行高速分散乳化机搅拌10min，用300目滤网过滤后得到均匀的芳纶浆料。
选取厚度为9μm的聚乙烯隔膜，孔隙率为40%，透气度为150s/100cc，采用刮刀涂布方式在基膜的一侧涂覆上述芳纶浆料。
涂覆有芳纶浆料的隔膜进入到凝固槽中进行预凝固，第一个凝固槽中NMP的质量浓度为50%，表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量浓度为0.5‰；第二个凝固槽中NMP的质量浓度为30%，表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量浓度为0.1‰。
经过预凝固的芳纶涂覆膜进入水槽进行水洗后70°C下烘干。
烘干后的芳纶涂覆膜经过热处理，热处理温度为120°C，纵向收缩量为2%，最后经过收卷得到芳纶涂覆隔膜，如图1和图2所示，可以清晰看到涂层的表面平整均一呈蜂窝状多孔结构，并且内部密实。
所得芳纶涂覆隔膜的厚度为12.1μm，透气度为222s/100cc，涂层厚度增加值为3.1μm，涂层透气度增加值为23s/100cc/μm，如图3所示，热针刺面积为1.65mm2。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，第一个凝固槽中NMP的质量浓度为30%，表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚的质量浓度为0.1‰；第二个凝固槽中NMP的质量浓度为10%，表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚的质量浓度为0.02‰。
所得芳纶涂覆隔膜的厚度为12.2μm，透气度为234s/100cc，涂层厚度增加值为3.2μm，涂层透气度增加值为26s/100cc/μm，热针刺面积为1.85mm2。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，第一个凝固槽中NMP的质量浓度为40%，表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚的质量浓度为0.3‰；第二个凝固槽中NMP的质量浓度为10%，表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚的质量浓度为0.04‰。
所得芳纶涂覆隔膜的厚度为12.2μm，透气度为227s/100cc，涂层厚度增加值为3.2μm，涂层透气度增加值为24s/100cc/μm，热针刺面积为1.53mm2。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于，烘干后的芳纶涂覆膜不经过热处理，直接进行收卷。
所得芳纶涂覆隔膜的厚度为12.3μm，透气度为224s/100cc，涂层厚度增加值为3.3μm，涂层透气度增加值为22s/100cc/μm，热针刺面积为2.1mm2。
结果表明热处理对热针刺性能也有一定的影响。
对比例1
本实施例与实施例1的区别在于，第一个凝固槽中NMP的质量浓度为40%，表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量浓度为0.05‰；第二个凝固槽中NMP的质量浓度为10%，表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量浓度为0.01‰。
如图4所示，可以清晰看到涂层的表面一部分呈现平整的蜂窝状多孔结构， 另外一部分呈现蜘蛛网状结构。
所得芳纶涂覆隔膜的厚度为12.0μm，透气度为238s/100cc，涂层厚度增加值为3.0μm，涂层透气度增加值为29s/100cc/μm，热针刺面积为2.36mm2。
对比例2
本实施例与实施例1的区别在于，第一个凝固槽中NMP的质量浓度为50%，无表面活性剂；第二个凝固槽中NMP的质量浓度为30%，无表面活性剂。
如图5所示，可以清晰看到涂层的表面全部呈现蜘蛛网状结构。图6的截面图也可以看出截面孔大小差异显著，与图2的截面图对比，该样品具有明显的结构性缺陷。
所得芳纶涂覆隔膜的厚度为12.3μm，透气度为258s/100cc，涂层厚度增加值为3.3μm，涂层透气度增加值为33s/100cc/μm，如图7，热针刺面积为2.51mm2，并且有裂纹存在。
对比例3
隔膜仅由9μm的聚乙烯隔膜，孔隙率为40%，透气度为150s/100cc。热针刺面积为24.97mm2。
测试例
将实施例和对比例的隔膜，分别进行厚度、透气值、热针刺面积、热收缩的测试，厚度按照GB/T6672-2001规定的方法进行测试，透气值按照GB/1038规定的方法进行测试，热针刺面积按照上文所述方法进行测试，热收缩按照GB/T12027-2004规定的方法进行测试。结果如表1所示。
表1
Figure 454220DEST_PATH_IMAGE001
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜，其特征在于，包括：
基膜，以及涂覆于所述基膜至少一侧的间位芳纶涂层；
所述间位芳纶涂层的表面呈密实蜂窝状多孔结构；所述间位芳纶涂层的厚度方向截面微孔呈网格结构，微孔平均面积S50为0.015-0.030μm2，微孔最大面积S99/微孔平均面积S50<10；其中S50表示累计微孔面积分布百分数达到50%时所对应的面积，S99表示累计微孔面积分布百分数达到99%时所对应的面积；
所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的所述间位芳纶涂层单位厚度透气度增加值为20-30s/100cc/μm，所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的600℃热针刺面积小于2mm2。
2.根据权利要求1所述的耐热针刺芳纶涂覆隔膜，其特征在于，所述基膜的厚度为4-20μm，透气度为50-500s/100cc，孔隙率为40-55%。
3.根据权利要求1所述的耐热针刺芳纶涂覆隔膜，其特征在于，所述间位芳纶涂层的厚度为1-4μm。
4.一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将间位芳纶聚合液与无机填料进行分散，得到间位芳纶浆料；
（2）在基膜的至少一侧均匀涂覆步骤（1）得到的间位芳纶浆料，得到涂覆膜；
（3）将步骤（2）得到的涂覆膜经过含有表面活性剂的凝固浴进行预凝固；
（4）经步骤（3）预凝固的涂覆膜进入水槽中，将残留的有机溶剂和表面活性剂充分洗脱后进行干燥；
（5）步骤（4）干燥后的涂覆膜进行热处理，得到耐热针刺芳纶涂覆隔膜；
其中，步骤（3）中凝固浴包括第一凝固槽和第二凝固槽，第一凝固槽和第二凝固槽中各自独立地为NMP、表面活性剂和水的混合溶液，第一凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为30-50%、表面活性剂的质量浓度为0.1-0.5‰，第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为10-30%、表面活性剂的质量浓度为0.02-0.1‰；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度差在10-30%之间；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度比≥5:1；
所述表面活性剂为非离子型聚氧乙烯醚类表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述间位芳纶聚合液中间位芳纶聚合体的质量分数为1-5wt%，表观粘度为100-3000cp，间位芳纶聚合液中的溶剂为NMP。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，间位芳纶聚合液与无机填料的质量比为1:1-1:4。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，涂覆方式为微凹版辊涂覆、刮刀涂覆、窄缝挤出涂覆中的任意一种。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，第一凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为30-40%；第一凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度为0.2-0.4‰；第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为10-20%；第二凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度为0.04-0.08‰；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度差在15-25%之间；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度比为5-8。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-3任一项所述的耐热针刺芳纶涂覆隔膜。
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