CN118399005A - 一种隔膜、二次电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种隔膜、二次电池和用电装置,涉及电池技术领域。本申请提供的隔膜通过在聚合物涂层中引入磷酸酯改性的聚合物颗粒,同时合理选择隔膜于60℃浸泡8h的吸液率和隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率,使两者满足特定的关系,能够显著的降低隔膜的溶胀率,提升隔膜的粘结性、电解液浸润性、耐热性以及阻燃性;进而将该隔膜应用于二次电池的制备上时,得到的二次电池具有良好的循环性能和充放电性能,且得到的二次电池的内阻较低、安全性能优异。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其是一种隔膜、二次电池和用电装置。
背景技术
作为二次电池中的重要组成部分,隔膜主要有两方面作用,一是起到隔开电池正负极,避免正负极材料直接接触,防止内部短路;二是作为活性离子的迁移通道,保证活性离子能在正负极之间自由移动。二次电池隔膜的结构和性能影响着电池的容量和寿命,并在很大程度上决定着电池的安全性能。
发明内容
本申请的目的在于,解决现有的二次电池的循环性能较差、内阻较高、充放电性能不佳且安全性有待提升的问题,提供一种具有低溶胀率以及优异的粘结性、电解液浸润性、耐热性、阻燃性以及离子导电性的隔膜、二次电池和用电装置。
为实现上述目的,本申请的第一方面,提供了一种隔膜,包括基膜和设置于所述基膜至少一侧的聚合物涂层,所述聚合物涂层包含磷酸酯改性的聚合物颗粒;
所述隔膜满足:30≤R≤100;
其中R=η/B,
η%为所述隔膜于60℃浸泡8h的吸液率;
B%为所述隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率。
作为本申请的实施方案,满足如下条件中的至少一者:
1)所述隔膜于60℃浸泡8h的吸液率η%为100~800%;
2)所述隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率B%为1~30%;
3)所述隔膜的极限氧指数为25~41%。
作为本申请的实施方案,所述聚合物涂层的厚度为0.5~12μm。
作为本申请的实施方案,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的平均粒径为0.1~10μm。
作为本申请的实施方案,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的交联度为70~90%。
作为本申请的实施方案,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒包括核层、壳层和位于核层和壳层之间的核壳过渡层;所述核层的玻璃化温度为80~160℃,所述壳层的玻璃化温度为(-50)~(-10)℃。
作为本申请的实施方案,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒中,核层包括以下质量份的组分:5~60份硬单体、1~25份交联功能单体、1~10份水溶性共聚单体。
作为本申请的实施方案,壳层包括以下质量份的组分:5~60份软单体、5~20份不饱和磷酸酯、0.1~2份引发剂。
作为本申请的实施方案,满足以下至少一种:
a、所述硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯中的至少一种;
b、所述交联功能单体包括丙烯酰胺、二乙烯基苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的至少一种;
c、所述水溶性共聚单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、苯乙烯磺酸钠中的至少一种;
d、所述软单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯中的至少一种;
e、所述不饱和磷酸酯包括2~羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、2~羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、烷基丙烯酸酯磷酸酯中的至少一种;
f、所述引发剂包括叔丁基过氧化氢、亚硫酸氢钠、布吕格曼引发剂FF6M、维生素C、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的至少一种。
在本申请的第二方面,提供了一种二次电池,包括正极极片、负极极片和本申请所述隔膜。
作为本申请的实施方案,所述隔膜与所述正极极片的剥离强度≥8N/m。
在本申请的第三方面,提供了一种用电装置,包括本申请所述二次电池。
与现有技术相比,本申请的有益效果是:
本申请提供的隔膜通过在聚合物涂层中引入磷酸酯改性的聚合物颗粒,同时合理选择隔膜于60℃浸泡8h的吸液率和隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率,使两者满足特定的关系,能够显著的降低隔膜的溶胀率,提升隔膜的粘结性、电解液浸润性、耐热性、阻燃性和电导率;进而将该隔膜应用于二次电池的制备上时,得到的二次电池具有良好的循环性能和充放电性能,且得到的二次电池的内阻较低、安全性能优异。
附图说明
图1为实施例1制备得到的磷酸酯改性的聚合物颗粒的粒径分布图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本申请中,涉及到数值区间,如无特别说明,上述数值区间内视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本申请所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
本申请的一个实施方式中,本申请提出了一种隔膜,包括基膜和设置于所述基膜至少一侧的聚合物涂层,所述聚合物涂层包含磷酸酯改性的聚合物颗粒;
所述隔膜满足:30≤R≤100;
其中R=η/B,
η%为所述隔膜于60℃浸泡8h的吸液率;
B%为所述隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率。
本申请研究发现,隔膜的性能与聚合物涂层添加的物质以及隔膜自身于60℃浸泡8h的吸液率和隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率有明显的相关性;一方面,本申请通过在聚合物涂层中引入磷酸酯改性的聚合物颗粒,磷酸酯功能基团在一定程度上具有表面活性剂的作用,能够实现良好的润湿、乳化、增溶等效果,增强聚合物涂层中组分之间的相容性,避免添加乳化剂导致的乳化剂残留问题,提升聚合物涂层的耐水性和表面性能;并且磷酸酯改性的聚合物颗粒的引入还能够提供聚合物涂层优异的粘结性和离子导电性以及一定的阻燃性能;另一方面,本申请通过限定隔膜于60℃浸泡8h的吸液率和隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率满足关系式:30≤η/B≤100,从而能够显著提高隔膜的粘结性、电解液浸润性、耐热性、离子电导性和阻燃性,同时还能明显的降低隔膜的溶胀性;因此,将该隔膜应用于二次电池时,得到的二次电池具有良好的循环性能和充放电性能,且二次电池的内阻较低、安全性能优异。
示例性地,隔膜满足30≤R≤100,其中,R可为30≤R≤100范围内的任意点值或任意两点范围值,比如可为30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100等;隔膜的参数满足的关系式R值在上述范围内时,能够实现隔膜较低的溶胀率和较好的粘结性、电解液浸润性、耐热性、电导率以及阻燃性;进而实现对应二次电池优异的循环性能和充放电性能以及低内阻和高安全性的特点。
在一实施例中,隔膜满足40≤R≤90。例如可为41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、87、89等,或其中任意两点范围值。本申请研究发现,当进一步选择隔膜满足40≤R≤90,得到的隔膜的综合性能更优异,应用于二次电池时得到的二次电池的综合性能也更优。
在一实施例中,所述隔膜于60℃浸泡8h的吸液率η%为100~800%。
需要说明的是,隔膜于60℃浸泡8h的吸液率η%的测试以及计算方法为:将隔膜置于电解液(电解液为1M LiPF6,EC/EMC=3:7)中,于60℃浸泡8h,记录浸泡前后的重量m0和m1,计算吸液率,吸液率=(m1-m0)/m0×100%。
示例性地,所述隔膜于60℃浸泡8h的吸液率η可为100~800%之间的任意点值或任意两点范围值,比如可为100%、120%、140%、160%、180%、200%、220%、240%、260%、280%、300%、320%、340%、360%、380%、400%、420%、440%、460%、480%、500%、520%、540%、560%、580%、600%、620%、640%、660%、680%、700%、720%、740%、760%、780%、800%等。
本申请研究发现,隔膜于60℃浸泡8h的吸液率的大小在一定程度上会影响到隔膜对电解液的浸润性以及隔膜本身的溶胀性,当进一步选择隔膜于60℃浸泡8h的吸液率为100~800%时,能够取得高浸润性和低溶胀性之间的良好平衡,即同时实现隔膜优异的电解液浸润性以及低溶胀性,并且其他性能也能同步达到优异的水平;在隔膜实现优异的电解液浸润性以及低溶胀性的基础上,后续应用于二次电池的制备上时,也能够同步实现二次电池的低内阻以及优异的循环性能。
在一实施例中,所述隔膜于60℃浸泡8h的吸液率η%为200~400%。例如可为210%、230%、250%、270%、290%、310%、330%、350%、370%、390%等,或其中任意两点范围值。本申请研究发现,当进一步选择隔膜于60℃浸泡8h的吸液率η为200~400%时,得到的隔膜的综合性能更优,对应的二次电池的综合性能也更优。
在一实施例中,所述隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率B%为1~30%。
需要说明的是,隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率的测试以及计算方法为:将隔膜置于电解液(电解液为1M LiPF6,EC/EMC=3:7)中,于60℃浸泡8h,记录浸泡前后的厚度d0和d1,计算厚度膨胀率,厚度膨胀率=(d1-d0)/d0×100%。
示例性地,所述隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率B可为1~30%之间的任意点值或任意两点范围值,比如可为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%等。
本申请研究发现,隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率的大小不仅会直接影响到隔膜本身的溶胀性,并且还会对隔膜的浸润性带来影响,当进一步选择隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率为1~30%时,隔膜在满足低溶胀性的同时还能取得高电解液浸润性,并且其他性能也能同步达到优异的水平;在隔膜满足低溶胀性、高电解液浸润性的基础上,得到的对应二次电池也具有较低内阻以及良好的循环性能。
在一实施例中,所述隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率B%为2~10%。例如可为2.2%、2.4%、2.6%、2.8%、3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4.2%、4.4%、4.6%、4.8%、5.2%、5.4%、5.6%、5.8%、6.2%、6.4%、6.6%、6.8%、7.2%、7.4%、7.6%、7.8%、8.2%、8.4%、8.6%、8.8%、9.2%、9.4%、9.6%、9.8%,或其中任意两点范围值。本申请研究发现,当进一步选择隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率B为2~10%时,得到的隔膜的综合性能更优,对应地,得到的二次电池的综合性能也更优。
在一实施例中,所述隔膜的电解液接触角为16°~31°。例如可为16°、17°、18°、19°、20°、21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°、30°、31°或其中任意两点范围值。所述电解液接触角的测试方法为采用接触角测试仪进行测试,其中测试使用的电解液为1MLiPF6,EC/EMC=3:7,具体过程为将滴管中的电解液滴至隔膜表面,一次滴入10μL,测试其瞬时接触角。
在一实施例中,所述隔膜的极限氧指数为25~41%。
需要说明的是,所述隔膜的极限氧指数的测试方法为:采用极限氧指数测试仪进行测试。
示例性地,所述隔膜的极限氧指数可为25~41%之间的任意点值或任意两点范围值,比如可为25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%等。
本申请研究发现,当本申请隔膜涂层中包含磷酸酯改性的聚合物颗粒时,能够有效的提升隔膜的阻燃能力,隔膜的极限氧指数能够达到本申请的25~41%的范围;进而将其应用于二次电池时,能够显著提升二次电池的安全性能。
在一实施例中,所述隔膜与正极极片的剥离强度≥8N/m。
需要说明的是,隔膜与正极极片的剥离强度的测试方法为:将隔膜与正极极片于25℃、5MPa、15s的条件下热压后,利用万能拉力机测试其180°剥离强度并记录。
在一实施例中,所述隔膜与所述正极极片的剥离强度为8~14N/m。
示例性地,所述隔膜与正极极片的剥离强度可为8~14N/m之间的任意点值或任意两点范围值,比如可为8.0N/m、8.2N/m、8.4N/m、8.6N/m、8.8N/m、9.0N/m、9.2N/m、9.4N/m、9.6N/m、9.8N/m、10.0N/m、10.2N/m、10.4N/m、10.6N/m、10.8N/m、11.0N/m、11.2N/m、11.4N/m、11.6N/m、11.8N/m、12.0N/m、12.2N/m、12.4N/m、12.6N/m、12.8N/m、13.0N/m、13.2N/m、13.4N/m、13.6N/m、13.8N/m、14.0N/m。
本申请研究发现,当本申请隔膜涂层中包括磷酸酯改性的聚合物颗粒且隔膜于60℃浸泡8h的吸液率和厚度膨胀率满足本申请给出的关系式时,得到的隔膜不仅在高温下具有良好的粘结性,在常温下也具有优异的粘结性,体现在常温下的剥离强度≥8N/m,具体可为8~14N/m。并且,当本申请通过实现隔膜在高温下具有良好的粘结性,在常温下的剥离强度≥8N/m时,进一步将其应用于二次电池时,能够有效的降低二次电池的内阻,实现低内阻二次电池的制备。
在一实施例中,所述隔膜的离子电导率为2.4~2.9ms/cm。
示例性地,所述隔膜的离子电导率可为2.4~2.9ms/cm之间的任意点值或任意两点范围值,比如可为2.40ms/cm、2.42ms/cm、2.44ms/cm、2.46ms/cm、2.48ms/cm、2.50ms/cm、2.52ms/cm、2.54ms/cm、2.56ms/cm、2.58ms/cm、2.60ms/cm、2.62ms/cm、2.64ms/cm、2.68ms/cm、2.70ms/cm、2.72ms/cm、2.74ms/cm、2.76ms/cm、2.78ms/cm、2.80ms/cm、2.82ms/cm、2.84ms/cm、2.86ms/cm、2.88ms/cm、2.90ms/cm。
需要说明的是,隔膜的离子电导率的测试方法为:通过组装对称电池的方法测隔膜电阻Rs,参照下式计算隔膜离子电导率:σs=d/Rs·S,其中d为隔膜厚度,S为隔膜有效面积。
本申请研究发现,当本申请隔膜涂层中包括磷酸酯改性的聚合物颗粒且隔膜于60℃浸泡8h的吸液率和厚度膨胀率满足本申请给出的关系式时,得到的隔膜具备良好的离子电导率;进而能够实现对应二次电池优异的充放电性能。
在一实施例中,所述聚合物涂层的厚度为0.5~12μm。
示例性地,所述聚合物涂层的厚度可为0.5~12μm之间的任意点值或任意两点范围值,比如可为0.5μm、1.0μm、1.5μm、2.0μm、2.5μm、3.0μm、3.5μm、4.0μm、4.5μm、5.0μm、5.5μm、6.0μm、6.5μm、7.0μm、7.5μm、8.0μm、8.5μm、9.0μm、9.5μm、10.0μm、10.5μm、11.0μm、11.5μm、12.0μm等。
本申请研究发现,聚合物涂层的厚度不仅会影响到隔膜的粘结性、阻燃性以及耐热性,还会影响到隔膜对电解液的浸润性、溶胀性以及电导率,当进一步选择聚合物涂层的厚度为0.5~12μm时,得到的隔膜以及后续制备得到的二次电池具有优异的综合性能。
在一实施例中,所述聚合物涂层的厚度为4~6μm。本申请研究发现,当进一步选择聚合物涂层的厚度在4~6μm范围内时,得到的隔膜以及后续制备得到的二次电池的综合性能更优异。
在一实施例中,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的平均粒径为0.1~10μm。
示例性地,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的平均粒径可为0.1~10μm之间的任意点值或任意两点范围值,比如可为0.1μm、0.5μm、1.0μm、1.5μm、2.0μm、2.5μm、3.0μm、3.5μm、4.0μm、4.5μm、5.0μm、5.5μm、6.0μm、6.5μm、7.0μm、7.5μm、8.0μm、8.5μm、9.0μm、9.5μm、10.0μm等。
本申请研究发现,磷酸酯改性的聚合物颗粒的平均粒径会影响聚合物涂层的均匀性以及物质之间的相容性,从而会影响到磷酸酯改性的聚合物颗粒性能的实现,当进一步选择磷酸酯改性的聚合物颗粒的平均粒径为0.1~10μm时,聚合物颗粒能够有效的实现本身的作用,提升隔膜的粘结性、阻燃性、耐热性和导离子性,并且能够帮助实现隔膜较低的溶胀率以及较高的电解液浸润性;进而能够实现对应二次电池优异的循环性能、充放电性能以及较低的内阻和良好的安全性能。
在一实施例中,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的平均粒径为1~6μm。例如可为1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.2μm、3.4μm、3.6μm、3.8μm、4.2μm、4.4μm、4.6μm、4.8μm、5.2μm、5.4μm、5.6μm、5.8μm等。本申请研究发现,当进一步选择磷酸酯改性的聚合物颗粒的平均粒径为1~6μm时,得到的隔膜和对应的二次电池的综合性能更优。
在一实施例中,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的交联度为70~90%。
需要说明的是,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的交联度的测试方法为:使用索氏提取器采用索氏提取法测试交联度。
示例性地,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的交联度可为70~90%之间的任意点值或任意两点范围值,比如可为70%、72%、74%、76%、78%、80%、82%、84%、86%、88%、90%等。
本申请研究发现,磷酸酯改性的聚合物颗粒的交联度在一定程度上会影响其乳化、增稠等性能的实现,并且还会影响到涂层中组分的相容性,从而影响到隔膜对电解液浸润性,隔膜的耐热性、粘结性、溶胀性、阻燃性和导离子性;当进一步选择磷酸酯改性的聚合物颗粒的交联度为70~90%时,得到的隔膜具有优异的阻燃性、电解液浸润性、耐热性、粘结性和导离子性,并且隔膜具备低溶胀的特点;进一步将其应用于二次电池中,得到的二次电池具有良好的循环性能和充放电性能,并且还具有低内阻和高安全性的特点。
在一实施例中,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒包括核层、壳层和位于核层和壳层之间的核壳过渡层;所述核层的玻璃化温度为80~160℃,所述壳层的玻璃化温度为(-50)~(-10)℃。
示例性地,所述核层的玻璃化温度可为80~160℃之间的任意点值或任意两点范围值,比如可为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃;所述壳层的玻璃化温度可为(-50)~(-10)℃之间的任意点值或任意两点范围值,比如可为(-50)℃、(-45)℃、(-40)℃、(-35)℃、(-30)℃、(-25)℃、(-20)℃、(-15)℃、(-10)℃。
本申请研究发现,通过引入具备核层、壳层和位于核层和壳层之间的核壳过渡层结构的磷酸酯改性的聚合物颗粒,能够有效的缓解传统的核层和壳层突变带来的极性相差较大的问题,通过在核层和壳层之间引入核壳过渡层,能够使得核层和壳层之间具有缓和的逐步变化趋势,避免核壳结构突变导致的极性差异过大而带来的微相结构分离,从而能够有效的同时实现壳层高极性带来的高粘结性以及核层高交联带来的低溶胀性的效果,进而从整体上实现隔膜优异的粘结性和低溶胀性,最终实现二次电池优异的循环性能以及较低的内阻。同时,本申请研究发现,当进一步选择核层的玻璃化温度为80~160℃,所述壳层的玻璃化温度为(-50)~(-10)℃时,得到的隔膜的粘结性更优异,溶胀性更低,且其他性能也更优。
在一实施例中,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒中,核层包括以下质量份的组分:5~60份硬单体、1~25份交联功能单体、1~10份水溶性共聚单体。
本申请研究发现,当进一步选择磷酸酯改性的聚合物颗粒中核层包括以上质量份的组分时,不仅能够使得磷酸酯改性的聚合物颗粒核层的玻璃化温度在本申请给出的范围内,并且得到的核层具有较高的交联度,从而能够有效的避免磷酸酯改性的聚合物颗粒被电解液溶胀,即降低了隔膜的溶胀性,从而提高对应二次电池的循环性能。
在一实施例中,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒中,核层的组分还包括去离子水。
在一实施例中,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒中,壳层包括以下质量份的组分:5~60份软单体、5~20份不饱和磷酸酯、0.1~2份引发剂。
本申请研究发现,当进一步选择磷酸酯改性的聚合物颗粒中壳层的组分以及质量份在上述范围内时,一方面,不饱和磷酸酯的引入不仅能够帮助实现隔膜的阻燃性能,提升对应二次电池的安全性,而且能够帮助实现壳层良好的粘结能力,提升隔膜的粘结性,从而降低对应二次电池的内阻;另一方面,上述组分和含量能够帮助实现壳层的玻璃化温度在本申请给出的范围内,进而保证隔膜和对应二次电池的综合性能优异。
在一实施例中,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒中,所述壳层还包括缓冲剂和去离子水。
在一实施例中,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒中,壳层中还包括0.01~0.5份缓冲剂和50-100份去离子水。
在一实施例中,所述硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯中的至少一种。
在一实施例中,所述交联功能单体包括丙烯酰胺、二乙烯基苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的至少一种。
在一实施例中,所述水溶性共聚单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、苯乙烯磺酸钠中的至少一种。
在一实施例中,所述软单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯中的至少一种。
在一实施例中,所述不饱和磷酸酯包括2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、烷基丙烯酸酯磷酸酯中的至少一种。
在一实施例中,所述引发剂包括叔丁基过氧化氢、亚硫酸氢钠、有机亚磺酸衍生物的钠盐、维生素C、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的至少一种。
在一实施例中,所述缓冲剂包括碳酸氢钠、磷酸氢二钠、碳酸氢铵中的至少一种。
本申请研究发现,当进一步选择磷酸酯改性的聚合物颗粒的核层和壳层的物质类型为上述具体类型时,能够有效的制备得到核层和壳层的玻璃化温度在本申请范围内的磷酸酯改性的聚合物颗粒,从而帮助实现隔膜和对应二次电池优异的综合性能。
在一实施例中,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备方法包括以下步骤:
S1、预乳液A的制备:将硬单体、交联功能单体和水溶性共聚单体混合搅拌8~12min,随后加入去离子水继续搅拌25~35min,得预乳液A,备用;
S2、预乳液B的制备:将软单体、不饱和磷酸酯、部分去离子水混合搅拌25~35min,得预乳液B,备用;
S3、底料液C的制备:将壳层原料中部分去离子水、缓冲剂混合后加热至65~75℃,得底料液C;
S4、引发剂溶液D的制备:将引发剂溶于剩余部分去离子水中,得引发剂溶液D;
S5、将预乳液A和预乳液B以一定的流速比滴加至部分引发剂溶液D中进行反应,当出现蓝光时暂停加入预乳液A和预乳液B,升温至80~85℃,保温反应25~35min;
S6、保温反应结束后,维持温度,继续以一定的流速比滴加预乳液A和预乳液B,并加入剩余引发剂溶液D,控制滴加速度,使预乳液和引发剂溶液D在3~3.5h滴加完毕,滴加结束后升高温度至86~90℃,保温反应1.3~1.8h,反应结束后降温至室温,得磷酸酯改性的聚合物颗粒。
本申请研究发现,采用本申请的制备方法进行磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备时,在不添加乳化剂的情况下,利用添加的水溶性共聚单体和不饱和磷酸酯的自乳化作用,就能够得到本申请包括核层、壳层和位于核层和壳层之间的核壳过渡层结构的产品;一方面,本申请提供的制备方法能够实现聚合物颗粒核层到壳层之间的梯度渐变结构,从而可以有效的改善聚合物颗粒核层和壳层相容性问题,避免微相分离的产生,充分发挥核层和壳层各自的性能;另一方面,不添加常规的乳化剂,能够有效的避免乳化剂带来的不利影响,制备得到的聚合物颗粒具有良好的单分散性,平均粒径在合适的范围内,有利于聚合物颗粒稳定的发挥功效;基于以上两方面,本申请制备得到的磷酸酯改性的聚合物颗粒能够在较宽的温度范围内都能提供隔膜良好的粘结性以及低溶胀性,且由于磷酸酯的引入,得到的聚合物涂层还具有良好的阻燃性;进而能够实现对应二次电池优异的综合性能。
在一实施例中,预乳液A和预乳液B滴加的流速比为1~3。
示例性地,n可为1~3之间的任意点值或任意两点范围值,比如n可为1、1.5、2、2.5、3。
本申请研究发现,预乳液A和预乳液B滴加的流速比会影响到磷酸酯改性的聚合物颗粒的层状结构,从而会影响到聚合物颗粒核层和壳层的相容性,从而会影响聚合物颗粒核层和壳层性能的发挥;当进一步选择预乳液A和预乳液B滴加的流速比为1~3时,得到的隔膜以及对应二次电池的综合性能更优异。
在一实施例中,所述聚合物涂层包括以下质量份的组分:20~30份所述磷酸酯改性的聚合物颗粒、2~5份水性胶、1~2份润湿剂、60~80份去离子水。
本申请研究发现,当进一步选择聚合物涂层中的组分的质量份在上述范围内时,能够有效地实现隔膜在常温和高温下良好的粘结性以及低溶胀性,同时隔膜还具备优异的耐热性、电解液浸润性、阻燃性和导离子性;进而实现对应二次电池优异的综合性能。
在一实施例中,所述水性胶包括聚乙烯醇、水性聚氨酯、聚丙烯腈、水性不饱和聚酯树脂、水性环氧树脂中的至少一种。
在一实施例中,所述润湿剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚改性聚硅氧烷中的至少一种。
本申请研究发现,当进一步选择水性胶和润湿剂的种类为上述类型时,得到的隔膜和对应二次电池的综合效果更优。
在一实施例中,所述基膜包括基材和设置于所述基材至少一侧的陶瓷层;所述陶瓷层的厚度为1~4μm。
在一实施例中,所述基材的厚度为8~10μm。
在一实施例中,所述基材包括聚乙烯基膜、聚丙烯基膜、聚乙烯和聚丙烯复合基膜中的任意一种。
在一实施例中,所述陶瓷层包括以下质量份的组分:30~38份陶瓷粉体、2~4份粘结剂、0.5~1份分散剂、45~55份去离子水。
在一实施例中,所述陶瓷粉体包括SiO2、Al2O3、TiO2、SnO2及ZnO2中的至少一种。
在一实施例中,所述粘结剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶及聚丙烯酸中的至少一种。
在一实施例中,所述分散剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、苯乙烯-马来酸酐共聚物、丙烯酸酯高分子型分散剂中的至少一种。
在一实施例中,所述陶瓷基膜的制备方法包括以下步骤:
S1、水性浆料的配制:将分散剂和陶瓷粉体混合后再1500~2000r/min的转速下搅拌1~2h,随后加入粘结剂于500~1000r/min的转速下搅拌50~70min,得水性浆料;
S2、将水性浆料涂覆于基材的至少一面上,干燥,得陶瓷基膜。
在一实施例中,所述步骤S2中,涂覆的方式包括凹版辊涂。
在一实施例中,所述隔膜的制备方法包括以下步骤:
S1、将聚合物涂层中除润湿剂以外的组分混合并于500~1000rpm的转速下分散60~120min,分散结束后加入润湿剂,随后在1000~1500rpm的转速下搅拌60~120min,得固含量为10~15%得聚合物浆料;
S2、将聚合物浆料通过辊涂或喷涂的方式涂覆在陶瓷基膜的至少一面上,并在60~80℃下干燥,得隔膜。
本申请的一个实施方式中,本申请提出了一种二次电池,所述二次电池包括本申请所述隔膜。
在一实施例中,所述二次电池包括正极极片、负极极片、电解液和隔膜。
在一实施例中,所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一个表面的正极活性材料层;所述正极活性材料层包括正极活性材料。本申请对正极活性材料没有限制,可以使用任何已知的正极活性材料。
在一实施例中,所述负极极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体至少一个表面的负极活性材料层;所述负极活性材料层包括负极活性材料。本申请对负极活性材料没有限制,可以使用任何已知的负极活性材料。
本申请对电解液的成分没有限制,可以使用任何已知的电解液的成分制备成电解液。
在一实施例中,二次电池的隔膜设置在正极和负极之间。
本申请的一个实施方式中,本申请提出了一种用电装置,所述用电装置包括本申请所述二次电池。
示例性的,上述用电装置可以包括移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等,但不局限于此。
实施例1
本申请实施例1提供一种隔膜和二次电池,所述二次电池的制备方法包括以下步骤:
1、隔膜的制备
(1)磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备
S1、预乳液A的制备:将40份硬单体(20份甲基丙烯酸甲酯和20份苯乙烯)、5份交联功能单体(二乙烯基苯)和5份水溶性共聚单体(苯乙烯磺酸钠)在搅拌的状态下依次投入进料瓶1中混合搅拌10min,随后加入40份去离子水继续搅拌30min,得预乳液A,备用;
S2、预乳液B的制备:40份软单体(20份丙烯酸正丁酯和20份丙烯酸异辛酯)、5份不饱和磷酸酯(2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯)、40份去离子水在搅拌状态下依次投入进料瓶2中混合搅拌30min,得预乳液B,备用;
S3、底料液C的制备:将10份去离子水、0.3份缓冲剂(碳酸氢钠)混合后加入带有搅拌器、冷却器和加热装置的反应器中,加热至70℃,得底料液C;
S4、引发剂溶液D的制备:将1份引发剂(过硫酸钠)溶于15份去离子水中,得引发剂溶液D;
S5、设置恒流泵1(R1)和泵2(R2)的速度,使泵速R1=R2,同时打开两泵使得进料瓶1(对应泵1)和进料瓶2(对应泵2)中的预乳液流入反应器中,并往反应器中加入30%引发剂溶液D,当反应器出现蓝光,暂停两泵,升温至85℃,保温反应30min;
S6、保温反应结束后,维持温度为85℃,打开两恒流泵,继续滴加预乳液,并加入剩余引发剂溶液D,控制滴加速度,使预乳液和引发剂溶液D在3.2h滴加完毕,滴加结束后升高温度至88℃,保温反应1.5h,反应结束后降温至室温,得磷酸酯改性的聚合物颗粒;
其中,得到的磷酸酯改性的聚合物颗粒的粒径分布图如图1所示;
(2)陶瓷基膜的制备
S1、水性浆料的配制:取0.8份分散剂(聚丙烯酸钠)和34份陶瓷粉体(SiO2)混合后再1800r/min的转速下搅拌1.5h,分散均匀后加入3份粘结剂(聚乙烯吡咯烷酮),接着于800r/min的转速下搅拌60min,得水性浆料;
S2、将水性浆料以凹版辊涂的方式涂覆于厚度为9μm的基材(聚乙烯基膜)的两面形成厚度为2μm的陶瓷层,随后干燥,得陶瓷基膜;
(3)隔膜的制备
S1、将70份去离子水、4份水性胶(聚丙烯腈水性胶)、25份磷酸酯改性的聚合物颗粒加入到搅拌器中,在800rpm的转速下分散120min,随后加入2份润湿剂(脂肪醇聚氧乙烯醚),在1500rpm的转速下搅拌120min,得固含量为10%的聚合物浆料;
S2、将聚合物浆料喷涂在陶瓷基膜的两面,并在70℃下干燥,形成的聚合物涂层的厚度为4.2μm,得隔膜;
2、二次电池的制备
(1)正极极片的制备:将正极活性物质NCM613:导电炭黑:聚偏氟乙烯=96.5:2:1.5的质量比混合,以氮甲基吡咯烷酮为溶剂混浆后涂布于铝箔上,经过90℃真空干燥得到正极极片;
(2)负极极片的制备:将石墨:导电炭黑:羧甲基纤维素钠:丁苯橡胶=96.5:0.5:1.5:1.5的质量比混合,以去离子水为溶剂混浆后涂布于铜箔上,经过90℃真空干燥后,得到负极极片;
(3)将所述隔膜、正极极片和负极极片卷绕,得多极耳电芯,随后依次进行热压(压力0.4Mpa,时间8s,热压温度85℃)、烘烤、注液、化成,得二次电池。
实施例2
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备,本实施例磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备方法包括以下步骤:
S1、预乳液A的制备:将20份硬单体(10份甲基丙烯酸甲酯和10份苯乙烯)、10份交联功能单体(二乙烯基苯)和5份水溶性共聚单体(苯乙烯磺酸钠)在搅拌的状态下依次投入进料瓶1中混合搅拌10min,随后加入40份去离子水继续搅拌30min,得预乳液A,备用;
S2、预乳液B的制备:40份软单体(20份丙烯酸正丁酯和20份丙烯酸异辛酯)、5份不饱和磷酸酯(烷基丙烯酸酯磷酸酯)、20份去离子水在搅拌状态下依次投入进料瓶2中混合搅拌30min,得预乳液B,备用;
S3、底料液C的制备:将10份去离子水、0.1份缓冲剂(碳酸氢钠)混合后加入带有搅拌器、冷却器和加热装置的反应器中,加热至75℃,得底料液C;
S4、引发剂溶液D的制备:将1.5份引发剂(过硫酸钠)溶于15份去离子水中,得引发剂溶液D;
S5、设置恒流泵1(R1)和泵2(R2)的速度,使泵速R1=2R2,2为两泵的速率比,同时打开两泵使得进料瓶1(对应泵1)和进料瓶2(对应泵2)中的预乳液流入反应器中,并往反应器中加入30%引发剂溶液D,当反应器出现蓝光,暂停两泵,升温至85℃,保温反应30min;
S6、保温反应结束后,维持温度为85℃,打开两恒流泵,继续滴加预乳液,并加入剩余引发剂溶液D,控制滴加速度,使预乳液和引发剂溶液D在3~3.5h滴加完毕,滴加结束后升高温度至88℃,保温反应1.5h,反应结束后降温至室温,得磷酸酯改性的聚合物颗粒。
实施例3
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,硬单体为20份甲基丙烯酸甲酯和40份苯乙烯。
实施例4
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,软单体为40份丙烯酸正丁酯。
实施例5
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,交联功能单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯,水溶性共聚单体为丙烯酸。
实施例6
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,不饱和磷酸酯为15份。
实施例7
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,交联功能单体为20份。
实施例8
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,硬单体为30份甲基丙烯酸甲酯,软单体为50份丙烯酸异辛酯,不饱和磷酸酯为10份。
实施例9
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,硬单体为20份甲基丙烯酸甲酯,软单体为60份丙烯酸异辛酯,不饱和磷酸酯为20份。
实施例10
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,硬单体为60份甲基丙烯酸甲酯,软单体为20份丙烯酸丁酯。
实施例11
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,硬单体为60份甲基丙烯酸甲酯,软单体为20份丙烯酸丁酯,交联单体为15份。
实施例12
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,水溶性共聚单体为3份。
实施例13
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,水溶性共聚单体为10份。
实施例14
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,水溶性共聚单体为1份。
实施例15
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,交联功能单体为1份。
实施例16
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,交联功能单体为25份。
实施例17
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于隔膜的制备中,喷涂至聚合物涂层的厚度为1μm。
实施例18
本申请实施例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于隔膜的制备中,喷涂至聚合物涂层的厚度为12μm。
对比例1
本申请对比例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,不添加不饱和磷酸酯。
对比例2
本申请对比例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,R1=4R2。
对比例3
本申请对比例提供一种隔膜和二次电池,本实施例与实施例1的差别在于隔膜的制备中,本实施例所述隔膜的制备方法与实施例1的差别在于磷酸酯改性的聚合物颗粒的制备中,硬单体为20份甲基丙烯酸甲酯,软单体为60份丙烯酸异辛酯,交联单体为15份。
实施例和对比例的参数如表1~2所示,其中表1的参数测试如下1)~5)所示;
1)吸液率为隔膜于60℃浸泡8h的吸液率,具体测试过程为:将隔膜置于电解液(电解液为1M LiPF6,EC/EMC=3:7)中,于60℃浸泡8h,记录浸泡前后的重量m0和m1,计算吸液率,吸液率=(m1-m0)/m0×100%;
2)厚度膨胀率为隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率,具体测试过程为:将隔膜置于电解液(电解液为1M LiPF6,EC/EMC=3:7)中,于60℃浸泡8h,记录浸泡前后的厚度d0和d1,计算厚度膨胀率,厚度膨胀率=(d1-d0)/d0×100%;
3)聚合物颗粒的平均粒径为采用马尔文激光粒度仪测试得到;
4)聚合物颗粒的交联度为使用索氏提取物采用索氏提取法测试得到;
5)核层玻璃化温度和壳层玻璃化温度为采用差式扫描量热法测试得到。
表1
表2测试参数如下1)~5)所示;
1)极限氧指数:采用极限氧指数测试仪进行测试,具体为把一定尺寸的隔膜试样(120mm*6.5mm)用试样夹垂直夹持于透明燃烧筒内,其中有按一定比例混合的向上流动的氧氮气流;点着试样的上端,观察随后的燃烧现象,记录持续燃烧时间或燃烧过的距离,试样的燃烧时间超过3min或火焰前沿超过50mm标线时,就降低氧浓度,试样的燃烧时间不足3min或火焰前沿不到标线时,就增加氧浓度,如此反复操作,从上下两侧逐渐接近规定值,至两者的浓度差小于0.5%;
2)隔膜电导率:通过组装对称电池测试涂覆隔膜的离子电导率,具体为通过组装对称电池的方法测隔膜电阻Rs,参照下式计算隔膜离子电导率:σs=d/Rs·S,其中d为隔膜厚度,S为隔膜有效面积;
3)电解液接触角:采用接触角测试仪进行测试,其中测试使用的电解液为1MLiPF6,EC/EMC=3:7,具体过程为将滴管中的电解液滴至隔膜表面,一次滴入10μL,测试其瞬时接触角;
4)极片剥离强度:在一定条件下将隔膜与正极极片热压后,利用万能拉力机测试其180°剥离强度,一定条件分别为85℃&5MPa&15s和25℃&5MPa&15s;
5)热收缩率:分别测试隔膜在100℃&1h下、150℃&1h下、180℃&1h下的纵向MD和横向TD方向上的收缩率,具体过程为测量初始长度D0,分别放置于100℃、150℃、180℃烘箱中1h,取出,冷却至室温,测量此时长度D1,则收缩率为(D0-D1)/D0*100%。
表2
效果例
本申请效果例对制备得到的二次电池的性能进行测试,具体包括以下方面:
1)循环容量保持率:电池按照1C恒流充电至截止电压为4.2V,然后恒压充电至截止电流为0.05C,搁置5min,再以1C恒流放电至截止电压3.0V,记录前3次循环的最高放电容量为初始容量Q,当循环达到400次数时,记录电池的最后一次的放电容量Q1,根据以下计算公式计算电池的25℃1C循环容量保持率,循环容量保持率=Q1/Q×100%;
2)内阻(DCR):在25℃条件下,将电池以1C的倍率恒流充电至4.2V,恒压充电至0.05C,然后用1C倍率放电40~50min(20% SOC),再用所需倍率(0.1~1C)放电10s(0.1s采样),记录压降ΔU和电流差值ΔI,则DCR=ΔU/ΔI;
3)4C放电容量保持率(放电倍率性能):电池按照0.33C恒流充电至4.2V,随后恒压充电至截止电流0.05C,静置5min,以0.33C恒流放电至3V,静置5min,以0.33C恒流充电至4.2V,随后恒压充电至截止电流0.05C,静置5min,以4C恒流放电至2.5V,静置5min,其中,4C放电容量保持率(%)=4C倍率下的放电克容量/0.33C首次放电克容量×100%。
性能测试结果如表3所示。
表3
从表3中可以看出,当采用本申请的技术方案时,得到的二次电池具有良好的循环稳定性和充放电性能,同时具有较低的内阻,具体地,得到的二次电池的循环容量保持率在74%以上,内阻在2.63mΩ以下,4C放电容量保持率在73%以上。
从实施例1和对比例1的结果也可以看出,当隔膜满足30≤R≤100且聚合涂层中包括磷酸酯改性的聚合物颗粒时,可以保证实现本申请二次电池优异的综合性能。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种隔膜,包括基膜和设置于所述基膜至少一侧的聚合物涂层,其特征在于,所述聚合物涂层包含磷酸酯改性的聚合物颗粒;
所述隔膜满足:30≤R≤100;
其中R=η/B,
η%为所述隔膜于60℃浸泡8h的吸液率;
B%为所述隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率。
2.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,满足如下条件中的至少一者:
1)所述隔膜于60℃浸泡8h的吸液率η%为100~800%;
2)所述隔膜于60℃浸泡8h的厚度膨胀率B%为1~30%;
3)所述隔膜的极限氧指数为25~41%。
3.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述聚合物涂层的厚度为0.5~12μm。
4.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的平均粒径为0.1~10μm。
5.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒包括核层、壳层和位于核层和壳层之间的核壳过渡层;所述核层的玻璃化温度为80~160℃,所述壳层的玻璃化温度为(-50)~(-10)℃。
6.根据权利要求5所述的隔膜,其特征在于,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒中,核层包括以下质量份的组分:5~60份硬单体、1~25份交联功能单体、1~10份水溶性共聚单体;
壳层包括以下质量份的组分:5~60份软单体、5~20份不饱和磷酸酯、0.1~2份引发剂。
7.根据权利要求6所述的隔膜,其特征在于,满足以下至少一种:
a、所述硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯中的至少一种;
b、所述交联功能单体包括丙烯酰胺、二乙烯基苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的至少一种;
c、所述水溶性共聚单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、苯乙烯磺酸钠中的至少一种;
d、所述软单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯中的至少一种;
e、所述不饱和磷酸酯包括2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、烷基丙烯酸酯磷酸酯中的至少一种;
f、所述引发剂包括叔丁基过氧化氢、亚硫酸氢钠、有机亚磺酸衍生物的钠盐、维生素C、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述磷酸酯改性的聚合物颗粒的交联度为70~90%。
9.一种二次电池,其特征在于,包括正极极片、负极极片和如权利要求1~8任一项所述隔膜,所述隔膜与所述正极极片的剥离强度≥8N/m。
10.一种用电装置,其特征在于,包含权利要求9所述的二次电池。
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