WO2021208071A1 - 组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池 - Google Patents

组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
WO2021208071A1
WO2021208071A1 PCT/CN2020/085324 CN2020085324W WO2021208071A1 WO 2021208071 A1 WO2021208071 A1 WO 2021208071A1 CN 2020085324 W CN2020085324 W CN 2020085324W WO 2021208071 A1 WO2021208071 A1 WO 2021208071A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
melting point
polymer
parts
nanowires
composition
Prior art date
Application number
PCT/CN2020/085324
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
姚勇强
平翔
张柳浩
王金广
林陆菁
Original Assignee
深圳市星源材质科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 深圳市星源材质科技股份有限公司 filed Critical 深圳市星源材质科技股份有限公司
Priority to EP20930738.8A priority Critical patent/EP4089780A4/en
Priority to KR1020227028307A priority patent/KR20220127910A/ko
Priority to JP2022549092A priority patent/JP7458494B2/ja
Priority to US17/905,206 priority patent/US20230120595A1/en
Priority to CN202080000572.3A priority patent/CN113939937A/zh
Priority to PCT/CN2020/085324 priority patent/WO2021208071A1/zh
Publication of WO2021208071A1 publication Critical patent/WO2021208071A1/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/42—Acrylic resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/423—Polyamide resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/426—Fluorocarbon polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/429—Natural polymers
    • H01M50/4295—Natural cotton, cellulose or wood
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44—Fibrous material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/443—Particulate material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/454—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising a non-fibrous layer and a fibrous layer superimposed on one another
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H01M50/461—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

一种组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池。组合物包括聚合物树脂10-100份、高分子胶粘剂0.5-10份、无机纳米粒子粉体0-50份和纳米线0-40份。聚合物树脂包括低熔点聚合物和高熔点聚合物，低熔点聚合物和高熔点聚合物为同一个物质；低熔点聚合物与高熔点聚合物的重量比为(5-90)：(10-95)；低熔点聚合物的熔点在145℃以下；高熔点聚合物的熔点在146-500℃范围内。高低熔点聚合物的搭配使用，能在保证涂层与极片的界面粘接力和涂层耐热性达到较好的效果的同时减少溶胀。

Description

组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池 技术领域
本申请涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池。
背景技术
近年来，随着3C市场和电动汽车市场的蓬勃发展，而锂离子电池作为最常用的能源器件，已成为生活中不可或缺的物品，也是全球范围内大量生产的工业产品。隔膜作为锂离子电池的重要组成部件之一，在正负极之间起电子绝缘、提供锂离子迁移微孔通道的作用，是保证电池体系安全、影响电池性能的关键材料。
目前，3C产品越来越精致小巧，对高电池能量密度的需求与日俱增，需在狭小的体积中容纳更多的电极材料，因此隔膜的厚度越来越薄。而电动汽车续航里程的提升，也会对电池能量密度的要求越来越高，导致隔膜的厚度越来越薄。
然而，在锂离子电池隔膜越来越薄的趋势下，也带来了一些性能方面的问题：隔膜静电太大，导致在组装电池中与极片贴合不好或在高温条件下隔膜发生了熔缩，使正负极接触造成了电池短路，导致电池在高温下存在燃烧和爆炸的危险。并且薄隔膜的机械性能差，导致锂离子电池产品的性能下降。除此之外，目前常用的聚烯烃微孔膜对电解液吸附性差，不利于充放电过程中锂离子的传导。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池。
第一方面，本申请提供一种组合物，能够用于制备复合隔膜；
按照重量份数计，组合物包括聚合物树脂10-100份、高分子胶粘剂0.5-10份、无机纳米粒子粉体0-50份和纳米线0-40份；
聚合物树脂包括低熔点聚合物和高熔点聚合物，低熔点聚合物和高熔点聚合物为同一个物质；低熔点聚合物与高熔点聚合物的重量比为(5-90)：(10-95)；低熔点聚合物的熔点在145℃以下；高熔点聚合物的熔点在146-500℃范围内。
高熔点聚合物分子量高，其溶胀度比低熔点聚合物的溶胀度低，但低熔点聚合物提供的界面粘接力比高熔点的高。采用高低熔点聚合物搭配使用，能够在提高复合隔膜与极片 的界面粘接力的同时降低溶胀，并且能够提高复合隔膜的耐热性，从而能够减少复合隔膜在电解液中与极片的脱离，减少电池的鼓包现象的产生，降低电池短路等问题的发生。
第二方面，本申请提供一种复合隔膜，复合隔膜包括：基材；以及
上述的组合物；组合物涂覆固化在基材的表面。
该复合隔膜与极片的界面粘接力强、不容易发生溶胀、耐热性能好，且具有良好的机械性能。
第三方面，本申请提供一种前述复合隔膜的制备方法，包括：
将低熔点聚合物、高熔点聚合物、高分子胶粘剂、长纳米线混合均匀，得到第一混合液；
将有机溶剂与成孔剂混合，得到第二混合液；
将第一混合液、第二混合液、短纳米线以及无机纳米粒子粉体混合均匀，得到浆料；
将浆料涂覆固化在基材的表面；
可选地，第一混合液中还加入成核剂；
可选地，采用微凹版涂法不连续涂布；
可选地，有机溶剂包括丙酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、二甲基亚砜或者N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。
该方法采用相转化法制备复合隔膜，能够得到孔径、孔隙均匀的多孔膜结构。纳米线的引入能使固化得到的涂层中疏松分散的超大多孔结构减少，变成结构牢固且密集均匀的大多孔结构，能有效提高复合隔膜机械强度。而通过将长纳米线、短纳米线和无机纳米粒子粉体的逐步加入，使得涂层的结构从疏松→半交联密集→紧密堆积逐渐变化，极大地提高了涂层的抗热收缩性和涂覆膜的机械性能。进一步地，采用图案微凹版法不连续涂覆，能够使得涂层具有高比表面积，从而使得涂层对电解液吸附性能好，有利于充放电过程中锂离子的传导。
第四方面，本申请提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括上述的复合隔膜。这种锂离子电池，通过设置上述的复合隔膜，锂离子传导性能提高，机械性能提高，且与正负极片粘结力提高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本公开实施例1的复合隔膜的电镜图片；
图2是本公开实施例3的复合隔膜的不连续涂覆的电镜图片。
具体实施方式
本申请实施方式提供一种复合隔膜，该复合隔膜能够减少复合隔膜在电解液中与极片的脱离，减少电池的鼓包现象的产生，降低电池短路等问题的发生。
该复合隔膜包括：基材和组合物。组合物涂覆固化在基材表面。
本申请的一些实施方式中，按照重量份数计，该组合物包括聚合物树脂10-100份、高分子胶粘剂0.5-10份、无机纳米粒子粉体0-50份和纳米线0-40份。聚合物树脂包括低熔点聚合物和高熔点聚合物。低熔点聚合物和高熔点聚合物为同一个物质；低熔点聚合物与高熔点聚合物的重量比为(5-90)：(10-95)；低熔点聚合物的熔点在145℃以下；高熔点聚合物的熔点在146-500℃范围内。
低熔点聚合物作为第一粘合剂，高熔点聚合物作为第二粘合剂，高分子胶粘剂作为第三粘合剂，第一粘合剂保证涂覆层中的粘接力，第二粘合剂保证涂覆层在高温下的稳定性，而第三粘合剂起到辅助粘接的作用，能够实现1+1+1＞3的效果。相比一种或者两种的粘合剂，三种粘合剂所起到的粘接效果更高，同时涂覆层在电池的高温条件保持很好地涂层结果，适用面更广。
进一步地，聚合物树脂包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯-二氯乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸叔丁酯、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、丙烯酰胺或者聚丙烯酸甲酯中的任意一种。
进一步地，高低熔点聚合物树脂选用同种物质有利于减少使用过程中的繁琐性，并且有利于产品的大规模的生产、采购及其后期处理。进一步地，同一种聚合物树脂是根据分 子量、分子结构不同、结晶度不同导致其具有高熔点和低熔点聚合物。
进一步地，聚合物树脂包括低熔点聚合物和高熔点聚合物，高熔点聚合物分子量高，其溶胀度比低熔点聚合物的溶胀度低，但低熔点聚合物提供的界面粘接力比高熔点的高，而高低熔点聚合物的搭配使用，能在保证涂层与极片的界面粘接力和涂层耐热性达到较好的效果的同时并减少溶胀。
进一步可选地，低熔点聚合物与高熔点聚合物的重量比为(10-80)：(15-90)。
示例性地，低熔点聚合物与高熔点聚合物的重量比为44:56或者16:84。
进一步地，低熔点聚合物的熔点在100-145℃范围内；高熔点聚合物的熔点在146-200℃范围内。
示例性地，低熔点聚合物的熔点130℃，高熔点聚合物的熔点180℃；或者低熔点聚合物的熔点135℃，高熔点聚合物的熔点175℃。
进一步地，按照重量份数计，组合物包括成核剂0.1-10份。
通过加入成核剂，能进一步提高聚合物树脂的结晶度，降低溶胀，与高低熔点聚合物配合，起到协同作用，进一步降低聚合物涂层在电解液中的溶胀，减少在电解液中因膨胀而引起的隔膜移位、变形、电池鼓包等情况，从而减少涂层在电解液中与极片的脱离，减少电池的鼓包现象的产生，降低电池短路等问题的发生。
进一步地，成核剂包括苯甲酸、已二酸、苯甲酸钠、硬脂酸钙、对苯酚磺酸钠、对苯酚磺酸钙、苯酚钠、氮化硼、碳酸钠或者碳酸钾中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，纳米线包括长纳米线和短纳米线。
同时使用长、短纳米线能够使得涂覆层更加紧密，极大地提高复合隔膜的机械强度。
进一步地，长纳米线的长度在30-150μm范围内，短纳米线的长度在0.1-29μm范围内。
该复合隔膜在聚合物中加入纳米线,具有一维纳米尺寸的纳米线材料具有较强的机械性能和热稳定性，能够有效提高涂覆层的机械性能和热稳定性。进一步地，上述范围内，两种纳米线长度递减，长纳米线起主骨架的作用，短纳米线起到支架的作用，二者相互配合，使得组合物的结构由疏松变得密集。进一步地，无机纳米粒子粉体加入到聚合物树脂中，起到填充空隙的作用，进一步地填充了长纳米线和短纳米线之间的空隙，使得组合物 的结构变得紧密堆积，从而提高了涂覆层的抗热收缩性和涂覆膜的机械性能。
在一些实施方式中，长纳米线和短纳米线彼此独立地选择碳纳米管、纳米银线、碳化硼纳米线、纳米纤维素、氢氧化铜纳米线、一氧化硅纳米线或者羟基磷灰石纳米线中的一种或多种。
进一步可选地，纳米线的长径比大于60，纳米线的直径为1～100nm，长度为0.1～150μm。
进一步地，长纳米线与短纳米线的重量比为(80-95)：(20-5)。
进一步可选地，长纳米线与短纳米线的重量比为(81-94)：(19-6)。进一步可选地，长纳米线与短纳米线的重量比为(82-93)：(18-7)。进一步可选地，长纳米线与短纳米线的重量比为(85-90)：(15-10)。
示例性地，长纳米线与短纳米线的重量比为86:14、94:6或者64:36。
进一步地，长纳米线与短纳米线的直径均在1～100nm范围内。
进一步可选地，长纳米线与短纳米线的直径均在10～100nm范围内。
示例性地，长纳米线与短纳米线的直径均为20nm、30nm或者50nm。
进一步地，长纳米线的长度在35-145μm范围内，短纳米线的长度在0.2-25μm范围内。进一步可选地，长纳米线的长度在40-130μm范围内，短纳米线的长度在0.5-20μm范围内。进一步可选地，长纳米线的长度在50-100μm范围内，短纳米线的长度在1-15μm范围内。
示例性地，长纳米线的长度50μm，短纳米线的长度10μm；或者长纳米线的长度100μm，短纳米线的长度20μm；或者长纳米线的长度120μm，短纳米线的长度24μm。
在本申请的一些实施方式中，按照重量份数计，组合物包括聚合物树脂20-100份、成核剂1-10份、高分子胶粘剂1-10份、无机纳米粒子粉体0.1-50份和纳米线0.1-40份。
进一步地，按照重量份数计，组合物包括聚合物树脂25-100份、成核剂1.5-9份、高分子胶粘剂1.5-9份、无机纳米粒子粉体0.1-45份和纳米线0.1-35份。
进一步可选地，按照重量份数计，组合物包括聚合物树脂30-100份、成核剂2-8份、高分子胶粘剂2-8份、无机纳米粒子粉体1-45份和纳米线1-35份。
进一步地，无机纳米粒子粉体包括氢氧化铝、三氧化二铝、二氧化硅、钛酸钡、氧化镁、勃姆石、氧化钛、碳酸钙或者二氧化锆中的至少一种。
进一步地，高分子胶粘剂包括丁苯乳胶、苯丙乳胶、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物或者聚氨酯中的至少一种。
在一些实施方式中，按照重量份数计，组合物还包括成孔剂0.1-10份，进一步可选地，成孔剂1-6份。
通过加入成孔剂，能够诱发微相分离结构，形成耐热性多孔层，从而使得隔膜的多孔化结构变得更容易获得。
在本申请一些实施例中，上述的成孔剂可以选择其他相对于上述聚合物树脂为不良溶剂的溶剂。
进一步地，成孔剂选择纯水或者多元醇中的至少一种；优选为纯水，形成的涂覆层在凝固、水洗过程中不会在凝固槽和水洗槽中释放过多的杂质，降低了凝固槽和水洗槽的废水回收难度。
在一些实施方式中，按照重量份数计，组合物还包括分散剂0.5-10份，分散剂包括羧酸盐类氟分散剂、磷酸三乙酯、磺酸盐类氟分散剂、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾或者聚乙二醇中的至少一种；进一步可选地，分散剂1-5份。
在一些实施方式中，按照重量份数计，组合物还包括抗静电剂0.1-5份，抗静电剂包括聚噻吩、十八烷基二甲基季铵硝酸盐、三甲基十八烷基乙酸铵、N-十六烷基吡啶硝酸盐、N-烷基氨基酸盐、甜菜碱型或者咪唑啉盐类衍生物中的至少一种。进一步可选地，抗静电剂0.5-2.5份。
通过加入抗静电剂，形成的隔膜表面静电少，降低了隔膜与极片在组装过程中贴合不平整的问题，易于电池组装；隔膜的抗剥离能力和与正负极片的粘结力高，电池硬度得到提高，极大降低电池内部短路的风险。
本申请的复合锂电池隔膜既有存在于基材上的孔结构，又有涂覆层中的多孔结构，同时成孔剂能够更好地控制孔结构，增加涂覆层的成孔数量，从而进一步提升复合锂电池隔膜的性能。
本申请的一些实施方式还提供一种复合隔膜的制备方法，包括：
将低熔点聚合物、高熔点聚合物、高分子胶粘剂、长纳米线混合均匀，得到第一混合液；
将有机溶剂与成孔剂混合，得到第二混合液；
将第一混合液、第二混合液、短纳米线以及无机纳米粒子粉体混合均匀，得到浆料；
将浆料涂覆固化在基材的表面。
该方法采用相转化法制备复合隔膜，能够得到孔径、孔隙均匀的多孔膜结构。成孔剂的加入能够诱发微相分离结构，使得涂层形成多孔结构。纳米线的引入能使涂层中疏松分散的超大多孔结构减少，变成结构牢固且密集均匀的大多孔结构，能有效提高复合膜机械强度。而通过将长纳米线、短纳米线和无机纳米粒子粉体的逐步加入，使得涂层的结构从疏松→半交联密集→紧密堆积逐渐变化，极大地提高了涂覆层的抗热收缩性和涂覆膜的机械性能。在本申请的一些实施方式中，制备该复合隔膜时，按照重量百分比计，包括组合物5％-50％和有机溶剂50％-95％。
进一步地，有机溶剂包括丙酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、二甲基亚砜或者N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。
在本申请其他可选的实施例中，上述的有机溶剂也可以选择其他极性溶剂。
在一些实施方式中，第一混合液中还加入成核剂。通过加入成核剂，能进一步提高聚合物树脂的结晶度，降低溶胀。
在一些实施方式中，上述浆料涂覆时，采用涂布的方式将浆料涂布在基材的至少一个表面，固化形成涂覆层。
进一步可选地，采用图案微凹版法不连续涂覆，通过调节辊面雕刻区域，来调节涂覆覆盖率(30-95％)，能够使得涂层具有高比表面积，从而提高涂层对电解液吸附性能，进而提高充放电过程中锂离子的传导。
进一步地，将第一混合液、第二混合液、短纳米线以及无机纳米粒子粉体混合均匀的步骤包括：
将第二混合液分为第一份和第二份，先将第一份与第一混合液、短纳米线以及无机纳米粒子粉体混合，然后再加入第二份；
其中，第一份与第二份的体积比为(6～8):(4～2)。
通过分两份加入第二混合液，能够进一步地提高涂层中的孔结构，使得涂层表面与底部存在较大孔径。
进一步可选地，第一份与第二份的体积比为7:3。
进一步地，将第一混合液、第二混合液、短纳米线以及无机纳米粒子粉体混合均匀后，还加入分散剂、抗静电剂混合均匀，得到浆料。
进一步地，基材可以选择聚合物基膜、无纺布或有机/无机复合膜。其中，聚合物基膜可为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜、聚酰亚胺膜、聚偏氟乙烯膜等；无纺布可为聚乙烯无纺布、聚丙烯无纺布、聚酰亚胺无纺布等；有机/无机复合膜可为陶瓷涂覆膜、芳纶涂覆膜、聚氟乙烯涂覆膜等。
采用该方法制得的复合锂电池隔膜具有多层的孔结构，且密集堆积的无机粒子与纳米纤维提供了支撑与骨架的作用，起到定型的作用，同时减少了涂覆膜在水洗过程中高分子胶粘剂和分散剂被水洗掉部分的风险，从而保证隔膜具有优秀的低溶胀性，耐高温性和机械性能，降低了电池短路的发生几率，提高了电芯硬度和形体保持能力。
在一些实施方式中，复合隔膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、把称量好的低熔点聚合物、高熔点聚合物、高分子胶粘剂、成核剂及长纳米线混合搅拌均匀获得第一混合液；
S2、把称量好的有机溶剂与成孔剂搅拌均匀，得到第二混合液；
S3、往步骤S1获得的第一混合液中依次加入第二混合液、短纳米线和无机纳米粒子粉体，搅拌均匀，得到第三混合液。可选的，第二混合液分为第一份和第二份，分两次加入第一混合液中，其中，按照体积比，第一份：第二份为7:3。
S4、依次向步骤S3获得的第三混合液中加入分散剂、抗静电剂，搅拌均匀后，过滤得到浆料，可选的，先加入分散剂，搅拌10-20min，再加入抗静电剂，搅拌30-45min。
S5、将浆料涂布于基材的单侧或两侧，经凝固、水洗、烘干、定型，即得复合隔膜。
上述的涂布方法包括浸涂法、微凹版涂法、图案微凹版涂法、喷涂法、坡流涂法或条缝涂法中的一种，烘干温度为40-100℃。
优选图案微凹版法不连续涂覆，通过调节辊面雕刻区域，来调节涂覆覆盖率(30-95％)，能够提高涂层具有高比表面积，从而使得涂层对电解液吸附性能好，有利于充放电过程中 锂离子的传导。
本申请的一些实施方式还提供一种锂离子电池，锂离子电池包括前述实施方式中的复合隔膜。这种锂离子电池，通过设置上述的复合隔膜，锂离子传导性能提高，机械性能提高，且与正负极片粘结力提高。
下面结合实施例和对比例对本申请的特征和性能进行详细描述。
实施例1
提供一种复合隔膜，按照下列步骤制备：
①把称量好的12kg聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(按照重量比，低熔点130℃:高熔点153.5℃＝90:10)、1.5kg丁苯乳胶、0.3kg苯甲酸钠和2.4kg长纳米线(纳米纤维素，长度为100um)放在大容量搅拌罐中，以30r/min的转速搅拌20min。
②把69kg N-甲基吡咯烷酮和1.0kg超纯水称量好放在搅拌罐中，以分散1000r/min和搅拌20r/min的转速搅拌20min，得到混合液。
③往①的大容量搅拌罐中加入②制得的混合液49kg，并以35r/min搅拌速度和3000r/min分散速度搅拌20min；继续加入0.6kg短纳米线(纳米纤维素,长度为20um)，并以35r/min搅拌速度和3000R分散速度搅拌20min；继续加入13.5kg氢氧化铝粉体(粒径0.8um)，并以35r/min搅拌速度和3500R分散速度搅拌30min。最后，加入②制得的混合液21kg，并以40r/min搅拌速度和3500r/min分散速度搅拌20min。
④往搅拌罐中加入1.0kg聚丙烯酸钠，以30r/min搅拌速度和2500r/min分散速度搅拌浆料10min，然后再加入0.1kg聚噻吩，以18r/min搅拌速度和600r/min分散速度搅拌30min，待浆料搅拌均匀后，用200目尼龙筛网进行过滤，即可得到固含量为30％、粘度为1000cp的浆料。
⑤采用微凹版涂法(微凹辊辊面为雕刻区域宽度：不雕刻区域宽度＝800um：500um)将浆料涂布于厚度为16μm的PE基膜，经凝固、水洗、烘干、定型后制得复合锂离子电池隔膜，复合锂离子电池隔膜的厚度为24.6μm，各侧面涂覆层的厚度为4μm。
实施例2
提供一种复合隔膜，按照下列步骤制备：
①把称量好的13.7kg聚偏氟乙烯(按照重量比，低熔点132.6℃:高熔点166.3℃＝85:15)、0.3kg聚醋酸乙烯酯、0.64kg氮化硼和1.8kg长纳米线(碳化硼纳米线，长度为95um)放在大容量搅拌罐中，以25r/min的转速搅拌20min。
②把78kg N-甲基吡咯烷酮和6.0kg超纯水称量好放在搅拌罐中，以分散1500r/min和搅拌15r/min的转速搅拌20min，得到混合液。
③往①的大容量搅拌罐中加入②制得的混合液58.8kg，并以30r/min搅拌速度和3000r/min分散速度搅拌25min；继续加入0.2kg短纳米线(碳化硼纳米线，长度为20um)，并以35r/min搅拌速度和3000R分散速度搅拌20min，最后，加入②制得的混合液25.2kg，并以30r/min搅拌速度和3500r/min分散速度搅拌30min。
④往搅拌罐中加入0.5kg磷酸三乙酯，以30r/min搅拌速度和2000r/min分散速度搅拌浆料15min，然后再加入0.5kg十八烷基二甲基季铵硝酸盐，以18r/min搅拌速度和600r/min分散速度搅拌30min，待浆料搅拌均匀后，用200目尼龙筛网进行过滤，即可得到固含量为16％、粘度为410.5cp的浆料。
⑤采用图案微凹版涂法(微凹辊辊面为雕刻区域宽度：不雕刻区域宽度＝800um：350um)将浆料涂布于厚度为22μm的陶瓷膜，经凝固、水洗、烘干、定型后制得复合锂离子电池隔膜，复合锂离子电池隔膜的厚度为24.5μm，各侧面涂覆层的厚度为1μm。
实施例3
提供一种复合隔膜，按照下列步骤制备：
①把称量好的6.65kg聚偏氟乙烯(按照重量比，低熔点135℃:高熔点170℃＝5:95)、0.15kg聚丙烯酸乙酯、0.12kg碳酸钠和1.0kg长纳米线(羟基磷灰石纳米线，长度为90um)放在大容量搅拌罐中，以35r/min的转速搅拌30min；
②把85kg二甲基乙酰胺和7.0kg超纯水称量好放在搅拌罐中，以分散1100r/min和搅拌20r/min的转速搅拌25min，得到混合液。
③往①的大容量搅拌罐中加入②制得的混合液64.4kg，并以30r/min搅拌速度和3000r/min分散速度搅拌20min；继续加入0.2kg短纳米线(羟基磷灰石纳米线，长度为10um)，并以35r/min搅拌速度和3000R分散速度搅拌20min，最后，加入②制得的混合液27.6kg，并以40r/min搅拌速度和3500r/min分散速度搅拌20min；
④往搅拌罐中加入0.5kg聚乙二醇，以25r/min搅拌速度和2000r/min分散速度搅拌浆料20min，然后再加入0.6kg N-烷基氨基酸盐，以20r/min搅拌速度和600r/min分散速度搅拌30min，待浆料搅拌均匀后，用200目尼龙筛网进行过滤，即可得到固含量为8％、粘度为180cp的浆料。
⑤采用图案微凹版涂法(微凹辊辊面为雕刻区域：不雕刻区域＝600：600)将浆料涂布于厚度为14μm的PP基膜，经凝固、水洗、烘干、定型后制得复合锂离子电池隔膜，复合锂离子电池隔膜的厚度为16.6μm，各侧面涂覆层的厚度为1μm。
实施例4
提供一种复合隔膜，按照下列步骤制备：
①称量好的8.0kg聚偏氟乙烯-二氯乙烯共聚物(按照重量比，低熔点129℃:高熔点162.5℃＝60:40)、1.0kg苯丙乳胶、0.24kg对苯酚磺酸钠和1.8kg长纳米线(碳纳米管，长度为75um)放在大容量搅拌罐中，以30r/min的转速搅拌20min；
②把78kg丙酮和2.0kg超纯水称量好放在搅拌罐中，以分散1000r/min和搅拌20r/min的转速搅拌20min，得到混合液。
③往①的大容量搅拌罐中加入②制得的混合液56kg，并以35r/min搅拌速度和3000r/min分散速度搅拌20min；继续加入0.2kg短纳米线(碳纳米管，长度为5um)，并以35r/min搅拌速度和3000R分散速度搅拌20min；继续加入9.0kg三氧化二铝粉末(粒径0.75um)，并以35r/min搅拌速度和3500R分散速度搅拌30min。最后，加入②制得的混合液24kg，并以40r/min搅拌速度和3500r/min分散速度搅拌20min；
④往搅拌罐中加入5kg羧酸盐类氟分散剂，以30r/min搅拌速度和2500r/min分散速度搅拌浆料10min，然后再加入0.1kg N-十六烷基吡啶硝酸盐，以18r/min搅拌速度和600r/min分散速度搅拌30min，待浆料搅拌均匀后，用200目尼龙筛网进行过滤，即可得到固含量为20％、粘度为630cp的浆料。
⑤采用条缝涂法将浆料涂布于厚度为16μm的PP/PE/PP复合基膜，经凝固、水洗、烘干、定型后制得复合锂离子电池隔膜，复合锂离子电池隔膜的厚度为20.7μm，各侧面涂覆层的厚度为2μm。
实施例5
提供一种复合隔膜，按照下列步骤制备：
①称量好的9.8kg聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(按照重量比，低熔点129℃:高熔点162.5℃＝10:90)、0.2kg聚乙烯醇、0.3kg硬脂酸钙放在大容量搅拌罐中，以35r/min的转速搅拌25min。
②把82kg NMP和8.0kg超纯水称量好放在搅拌罐中，以分散1500r/min和搅拌20r/min的转速搅拌20min，得到混合液。
③往①的大容量搅拌罐中加入②制得的混合液63kg，并以30r/min搅拌速度和3000r/min分散速度搅拌30min；继续加入②制得的混合液27kg，并以30r/min搅拌速度和3500r/min分散速度搅拌30min；
④往搅拌罐中加入0.5kg聚丙烯酸钾，以25r/min搅拌速度和2600r/min分散速度搅拌浆料15min，然后再加入0.5kg三甲基十八烷基乙酸铵，以20r/min搅拌速度和800r/min分散速度搅拌25min，待浆料搅拌均匀后，用200目尼龙筛网进行过滤，即可得到固含量为10％、粘度为248.5cp的浆料。
⑤采用图案微凹版涂法(微凹辊辊面为雕刻区域宽度：不雕刻区域宽度＝900um：300um)将浆料涂布于厚度为11μm的陶瓷膜，经凝固、水洗、烘干、定型后制得复合锂离子电池隔膜，复合锂离子电池隔膜的厚度为13.8μm，各侧面涂覆层的厚度为1μm。
对比例1
提供一种复合隔膜，按照下列步骤制备：
①称量好的9.8kg聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(高熔点153℃)、0.2kg聚乙烯醇放在大容量搅拌罐中，以35r/min的转速搅拌25min；
②把82kg NMP和8.0kg超纯水称量好放在搅拌罐中，以分散1500r/min和搅拌20r/min的转速搅拌20min，得到混合液。
③往①的大容量搅拌罐中加入混合液63kg，并以30r/min搅拌速度和3000r/min分散速度搅拌30min；继续加入混合液27kg，并以30r/min搅拌速度和3500r/min分散速度搅拌30min；
④往搅拌罐中加入0.5kg聚丙烯酸钾，以25r/min搅拌速度和2600r/min分散速度搅拌浆料15min，然后再加入0.5kg三甲基十八烷基乙酸铵，以20r/min搅拌速度和800r/min 分散速度搅拌25min，待浆料搅拌均匀后，用200目尼龙筛网进行过滤，即可得到固含量为10％、粘度为300.5cp的浆料。
⑤采用图案微凹版涂法(微凹辊辊面为雕刻区域宽度：不雕刻区域宽度＝900um：300um)将浆料涂布于厚度为11μm的陶瓷膜，经凝固、水洗、烘干、定型后制得复合锂离子电池隔膜，复合锂离子电池隔膜的厚度为13.6μm，各侧面涂覆层的厚度为1μm。
对比例2：
本对比例提供一种锂离子电池隔膜，其是厚度为14.4μm，孔隙率为47％的聚丙烯基膜，并且不进行任何涂层处理。
对比例3：
本对比例提供了一种陶瓷浆料(90％氧化铝颗粒+10％丙烯酸酯树脂，溶剂为超纯水)涂布的锂离子电池隔膜，隔膜厚度为22.3μm，其中基膜是厚度为16μm、孔隙率为51％的聚乙烯基膜；采用传统陶瓷浆料在双侧涂布形成涂层，各侧面涂层厚度为3μm。
以下通过试验对实施例和对比例的产品进行检测。
一、对实施例1和实施例3的复合锂离子电池隔膜进行电镜扫描，图1为电镜图片。
由图1可以看出，该复合锂离子电池隔膜呈多孔结构，且孔隙率非常高，因此，本申请的复合锂离子电池隔膜的离子电导率高，低溶胀性。
由图2可以看出，图案微凹版的不连续涂覆制备得到的锂离子电池隔膜具有低电阻和高比表面积，极好地提升电解液的浸润效率和锂离子传导效率。
二、对实施例1-5的复合锂离子电池隔膜和对比例1的锂离子电池隔膜、对比例2的锂离子电池隔膜的涂层孔隙率、热收缩、涂层与极片之间的界面粘结力、拉伸强度和断裂伸长率进行检测，其测试方法如下：
1、热收缩
①试样：在膜卷宽度方向均匀截取50mm×50mm试样6片。
②将试样夹于平行的纸张之间，平置于达到规定温度的恒温烘箱中的不锈钢板上，不锈钢板位于恒温箱中部。
③恒温，150℃加热0.5h后取出，冷却到环境温度后，测量纵、横向长度，按如下公式分别计算纵、横向的热收缩率，取6个试样的算术平均值。
S＝100％*(L1-L2)/L1
式中：S—加热收缩率/％L1—加热前长度/mm L2—加热后长度/mm。
2、界面粘结力
按GB/T 1040.3的规定进行，在产品上取5个试样，裁取规格为1.5cm*15cm,将样品与电池极片样条完全重叠在一起放入热压整形机上热压，热压整形机参数设定：温度：70℃，单位压力：4Mpa，保温时间：1s，保压时间：1s，极片为钴酸锂极片。
使用CMT系列微机控制电子万能(拉力)试验机进行测量,拉伸速度为300mm/min，试验完成后取5试样测值的平均值。
3、拉伸强度和断裂伸长率
按GB/T 1040[1].3-2006的规定进行。
在产品上取五个试样，裁取宽度为15mm，长度150mm(样品测试标距为100mm)，试验完成后取5试样测值的平均值。
各项检测数据结果如下表所示。
Figure PCTCN2020085324-appb-000001
由上表可以看出，按照本申请的制备方法制得的复合锂离子电池隔膜的热收缩性能好， 与极片的粘结力高，明显优于对比例中未涂布涂层的隔膜和涂布陶瓷浆料的隔膜。
而且，从实施例1、2与对比例3对比(实施例1、2与对比例3均为湿法制备PE基材隔膜)以及实施例3、4与对比例2对比(实施例3、4与对比例2均为干法制备PP基材隔膜)可知：涂层中添加纳米线后，热收缩、拉伸强度和断裂伸长率都有不同程度的改善，说明纳米纤维能较明显提高涂覆膜的热收缩和机械性能。
从实施例5与对比例1对比可知，涂层中进行高低熔点聚合物搭配使用并引入成核剂后，涂层与极片的界面粘接力提升了75％，能较好地减少鼓包现象，提高电芯安全。
本申请的复合锂离子电池隔膜具有低溶胀比，引入的纳米线极大提高了隔膜的离子传导率和隔膜的耐高温性、机械性能，且通过图案微凹版法的不连续涂覆制备得到的锂离子电池隔膜不仅具有低电阻，而且具有良好的透气性和高比表面积，锂离子传导效率高、隔膜低溶胀性。本申请的复合锂离子电池隔膜的制备方法适合大规模生产，进而提高了其实用性和经济性。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种组合物，其特征在于，能够用于制备复合隔膜；
    按照重量份数计，所述组合物包括聚合物树脂10-100份、高分子胶粘剂0.5-10份、无机纳米粒子粉体0-50份和纳米线0-40份；
    所述聚合物树脂包括低熔点聚合物和高熔点聚合物，所述低熔点聚合物和所述高熔点聚合物为同一个物质；所述低熔点聚合物与所述高熔点聚合物的重量比为(5-90)：(10-95)；所述低熔点聚合物的熔点在145℃以下；所述高熔点聚合物的熔点在146-500℃范围内。
  2. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，
    所述低熔点聚合物的熔点在100-145℃范围内；所述高熔点聚合物的熔点在146-200℃范围内；
    可选地，所述聚合物树脂包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯-二氯乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸叔丁酯、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、丙烯酰胺或者聚丙烯酸甲酯中的任意一种。
  3. 根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，
    所述纳米线包括长纳米线和短纳米线；所述长纳米线的长度在30-150μm范围内，所述短纳米线的长度在0.1-29μm范围内；
    可选地，所述长纳米线与所述短纳米线的重量比为(80-95)：(20-5)；
    可选地，所述长纳米线与所述短纳米线的直径均在1～100nm范围内；
    可选地，所述长纳米线与所述短纳米线彼此独立地选择碳纳米管、纳米银线、碳化硼纳米线、纳米纤维素、氢氧化铜纳米线、一氧化硅纳米线或者羟基磷灰石纳米线中的一种或多种。
  4. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，
    按照重量份数计，所述组合物包括成核剂0.1-10份；
    可选地，所述成核剂包括苯甲酸、已二酸、苯甲酸钠、硬脂酸钙、对苯酚磺酸钠、对苯酚磺酸钙、苯酚钠、氮化硼、碳酸钠或者碳酸钾中的至少一种；
    可选地，所述无机纳米粒子粉体包括氢氧化铝、三氧化二铝、二氧化硅、钛酸钡、氧 化镁、勃姆石、氧化钛、碳酸钙或者二氧化锆中的至少一种；
    可选地，所述高分子胶粘剂包括丁苯乳胶、苯丙乳胶、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物或者聚氨酯中的至少一种。
  5. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，
    按照重量份数计，所述组合物还包括分散剂0.5-10份，所述分散剂包括羧酸盐类氟分散剂、磷酸三乙酯、磺酸盐类氟分散剂、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾或者聚乙二醇中的至少一种；
    可选地，按照重量份数计，所述组合物还包括抗静电剂0.1-5份，所述抗静电剂包括聚噻吩、十八烷基二甲基季铵硝酸盐、三甲基十八烷基乙酸铵、N-十六烷基吡啶硝酸盐、N-烷基氨基酸盐、甜菜碱型或者咪唑啉盐类衍生物中的至少一种；
    可选地，按照重量份数计，所述组合物还包括成孔剂0.1-10份，所述成孔剂包括纯水或者多元醇中的至少一种。
  6. 一种复合隔膜，其特征在于，所述复合隔膜包括：
    基材；以及
    根据权利要求1～5任一项所述的组合物；所述组合物涂覆固化在所述基材的表面。
  7. 权利要求6所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括：
    将低熔点聚合物、高熔点聚合物、高分子胶粘剂、长纳米线混合均匀，得到第一混合液；
    将有机溶剂与成孔剂混合，得到第二混合液；
    将所述第一混合液、所述第二混合液、短纳米线以及无机纳米粒子粉体混合均匀，得到浆料；
    将所述浆料涂覆固化在基材的表面；
    可选地，所述第一混合液中还加入成核剂；
    可选地，采用微凹版涂法不连续涂布；
    可选地，所述有机溶剂包括丙酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、二甲基亚砜或者N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。
  8. 根据权利要求7所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，
    所述将所述第一混合液、第二混合液、短纳米线以及无机纳米粒子粉体混合均匀的步骤包括：
    将所述第二混合液分为第一份和第二份，先将所述第一份与第一混合液、短纳米线以及无机纳米粒子粉体混合，然后再加入所述第二份；
    其中，所述第一份与所述第二份的体积比为(6～8):(4～2)。
  9. 根据权利要求7所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，
    所述将所述第一混合液、第二混合液、短纳米线以及无机纳米粒子粉体混合均匀后，还加入分散剂、抗静电剂混合均匀，得到所述浆料。
  10. 一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求6所述的复合隔膜。
PCT/CN2020/085324 2020-04-17 2020-04-17 组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池 WO2021208071A1 (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20930738.8A EP4089780A4 (en) 2020-04-17 2020-04-17 COMPOSITION, COMPOSITE SEPARATOR AND METHOD FOR PREPARING IT, AND LITHIUM-ION BATTERY
KR1020227028307A KR20220127910A (ko) 2020-04-17 2020-04-17 조성물, 복합 격리막, 이의 제조방법 및 리튬 이온 전지
JP2022549092A JP7458494B2 (ja) 2020-04-17 2020-04-17 組成物、複合セパレータおよびその作製方法、リチウムイオン電池
US17/905,206 US20230120595A1 (en) 2020-04-17 2020-04-17 Composition, composite separator and preparation method therefor, and lithium ion battery
CN202080000572.3A CN113939937A (zh) 2020-04-17 2020-04-17 组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池
PCT/CN2020/085324 WO2021208071A1 (zh) 2020-04-17 2020-04-17 组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2020/085324 WO2021208071A1 (zh) 2020-04-17 2020-04-17 组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021208071A1 true WO2021208071A1 (zh) 2021-10-21

Family

ID=78083812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2020/085324 WO2021208071A1 (zh) 2020-04-17 2020-04-17 组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230120595A1 (zh)
EP (1) EP4089780A4 (zh)
JP (1) JP7458494B2 (zh)
KR (1) KR20220127910A (zh)
CN (1) CN113939937A (zh)
WO (1) WO2021208071A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114649636A (zh) * 2022-01-06 2022-06-21 李鑫 具有液固两相热压粘结性能的干法极片及含油隔膜
CN115051107A (zh) * 2022-06-02 2022-09-13 哈尔滨工业大学 一种核壳纳米管式结构材料改性的复合隔膜及其制备方法和应用

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240001699A (ko) * 2022-06-24 2024-01-03 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 분리막, 그 제조방법 및 그 관련된 이차전지와 전기기기
CN116315455B (zh) * 2023-05-04 2023-08-08 合肥长阳新能源科技有限公司 一种高离子电导率耐高温锂电池隔膜及其制备方法
CN116435711B (zh) * 2023-06-14 2023-08-25 中材锂膜(内蒙古)有限公司 聚合物涂覆隔膜及其制备方法和电池

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150372275A1 (en) * 2014-06-24 2015-12-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator, method of manufacturing the same and battery using the same
CN107123767A (zh) * 2017-04-20 2017-09-01 深圳市旭冉电子有限公司 一种有机功能化多孔性隔离膜、制备方法及锂离子电池
CN108807825A (zh) * 2018-08-31 2018-11-13 深圳市星源材质科技股份有限公司 用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池
CN109473602A (zh) * 2017-09-07 2019-03-15 比亚迪股份有限公司 电池隔膜及其制备方法和锂电池
CN109935770A (zh) * 2018-12-29 2019-06-25 深圳中兴新材技术股份有限公司 一种聚合物涂层隔膜及其制备方法
CN110729440A (zh) * 2019-09-29 2020-01-24 深圳中兴新材技术股份有限公司 一种锂离子电池涂层隔膜、制备方法及锂离子电池
CN110739430A (zh) * 2019-09-29 2020-01-31 深圳中兴新材技术股份有限公司 一种锂离子电池涂层隔膜、制备方法及锂离子电池

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6096395B2 (ja) 2015-03-24 2017-03-15 帝人株式会社 非水系二次電池用セパレータ及び非水系二次電池
KR102162403B1 (ko) 2016-05-17 2020-10-06 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
PL3627586T3 (pl) 2017-05-17 2022-11-07 Teijin Limited Separator do bezwodnej akumulatorowej baterii, bezwodna akumulatorowa bateria i sposób wytwarzania bezwodnej akumulatorowej baterii
WO2020000164A1 (zh) * 2018-06-26 2020-01-02 深圳市星源材质科技股份有限公司 一种复合锂电池隔膜及其制备方法
WO2020042684A1 (zh) 2018-08-28 2020-03-05 深圳市星源材质科技股份有限公司 用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池
WO2020060886A1 (en) 2018-09-17 2020-03-26 Celgard, Llc Multilayer membranes, separators, batteries, and methods

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150372275A1 (en) * 2014-06-24 2015-12-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator, method of manufacturing the same and battery using the same
CN107123767A (zh) * 2017-04-20 2017-09-01 深圳市旭冉电子有限公司 一种有机功能化多孔性隔离膜、制备方法及锂离子电池
CN109473602A (zh) * 2017-09-07 2019-03-15 比亚迪股份有限公司 电池隔膜及其制备方法和锂电池
CN108807825A (zh) * 2018-08-31 2018-11-13 深圳市星源材质科技股份有限公司 用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池
CN109935770A (zh) * 2018-12-29 2019-06-25 深圳中兴新材技术股份有限公司 一种聚合物涂层隔膜及其制备方法
CN110729440A (zh) * 2019-09-29 2020-01-24 深圳中兴新材技术股份有限公司 一种锂离子电池涂层隔膜、制备方法及锂离子电池
CN110739430A (zh) * 2019-09-29 2020-01-31 深圳中兴新材技术股份有限公司 一种锂离子电池涂层隔膜、制备方法及锂离子电池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4089780A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114649636A (zh) * 2022-01-06 2022-06-21 李鑫 具有液固两相热压粘结性能的干法极片及含油隔膜
CN114649636B (zh) * 2022-01-06 2023-08-18 北京沐昱新能源科技有限公司 具有液固两相热压粘结性能的干法极片及含油隔膜
CN115051107A (zh) * 2022-06-02 2022-09-13 哈尔滨工业大学 一种核壳纳米管式结构材料改性的复合隔膜及其制备方法和应用
CN115051107B (zh) * 2022-06-02 2023-08-22 哈尔滨工业大学 一种核壳纳米管式结构材料改性的复合隔膜及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023514269A (ja) 2023-04-05
EP4089780A4 (en) 2023-03-22
KR20220127910A (ko) 2022-09-20
JP7458494B2 (ja) 2024-03-29
US20230120595A1 (en) 2023-04-20
CN113939937A (zh) 2022-01-14
EP4089780A1 (en) 2022-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021208071A1 (zh) 组合物、复合隔膜及其制备方法以及锂离子电池
JP7217297B2 (ja) 複合リチウム電池セパレータ及びその調製方法
WO2022227345A1 (zh) 一种复合隔膜及其制备方法和用途
CN106159173B (zh) 一种聚合物复合膜及其制备方法、该方法制备的聚合物复合膜、凝胶电解质、锂离子电池
CN108630867B (zh) 隔膜及其制备方法、锂离子电池
US20160197327A1 (en) Coated separator with compressible elasticity, thermal shutdown and high temperature resistance
CN111697230B (zh) 一种高安全复合正极片及其制备方法和应用的锂离子电池
WO2012061963A1 (zh) 多孔膜及其制备方法
CN112521616B (zh) 接枝陶瓷粉体及制备方法、陶瓷隔膜及制备方法、锂离子电池、电池模组和电池包
WO2012119361A1 (zh) 含有纳米预交联橡胶微粉的共挤复合隔膜以及使用其的锂离子电池
WO2014021291A1 (ja) 非水電解質電池用セパレータおよび非水電解質電池
CN112646303B (zh) 一种高粘接性、高润湿效率Al2O3-PMMA复合材料及其制备方法、聚烯烃复合隔膜
WO2023246178A1 (zh) 一种原纤化网状电极、固态电解质膜、储能装置及车辆
CN112350028B (zh) 硫酸钡隔膜及其制备方法
WO2021042928A1 (zh) 具有互穿网络结构的聚合物电池隔膜及其制备方法
CN111919310A (zh) 非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池
CN113113731A (zh) 隔膜及其制备方法以及锂离子电池
CN113629357A (zh) 电池隔膜及其制备方法、二次电池
CN110600657B (zh) 丝状偏氟乙烯聚合物复合涂覆隔膜的制备方法
WO2013185335A1 (zh) 一种锂离子电池复合隔膜
CN213026385U (zh) 一种锂离子电池用多功能双面异质Janus隔膜
CN114388985A (zh) 一种对位芳纶锂电池隔膜及其制备方法
CN115528380A (zh) 电池隔膜及其制备方法和锂电池
CN116154403A (zh) 一种锂动力电池高性能表面涂覆隔膜及其制备方法和应用
WO2020189119A1 (ja) 非水系二次電池用セパレータ及び非水系二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20930738

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022549092

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020930738

Country of ref document: EP

Effective date: 20220811

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE