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一种具有良好热稳定性锂离子电池用聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池技术

来源：花匠小妙招时间：2025-02-25 14:41

本发明专利技术提供了一种聚烯烃复合隔膜，包括聚烯烃基膜；复合在聚烯烃基膜至少一面上的复合材料涂层；所述复合材料涂层具有多孔无机材料颗粒堆叠排列的微观形貌；所述多孔无机材料颗粒的孔洞中复合有聚丙烯晴胶体。本发明专利技术提供的聚烯烃复合隔膜，采用了具有特定组成和形貌的复合材料涂层，该功能涂层与聚烯烃基膜相容性好，无机多孔填料和聚丙烯腈胶体具有特定的复合形式，而且具有堆叠的特定形貌。本发明专利技术可以实现低温闭孔功能，还能有效改善聚烯烃类隔膜的热稳定性，减少聚烯烃类隔膜的针孔、微裂纹等缺陷，提高锂离子电池的安全性能；还能有效的解决现有隔膜使锂离子电池容量保持率不高的问题，提高离子电导率和饱液量。提高离子电导率和饱液量。

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好热稳定性锂离子电池用聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池

[0001]本专利技术属于锂离子电池隔膜材料
，涉及一种聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池，尤其涉及一种具有良好热稳定性锂离子电池用聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为纯电动新能源汽车的核心部件，锂离子电池安全问题已成为限制其进一步发展的关键指标之一。造成锂离子电池安全事故的原因除电池组设计缺陷、使用过程滥用及外部环境冲击外，主要与单体电池的组成、设计及制造工艺有关，其中电池组成对安全性能的影响尤为关键。隔膜作为锂离子电池的四大主材之一，对锂离子电池综合性能有着重要影响，隔膜位于正极与负极之间，起防止电池短路和提供电解质离子通道的作用。对锂离子电池热失控反应动力学机制研究发现，整个过程可分为三个阶段：(1)电池内部热失控阶段，由于加热、短路等原因使电池内部温度上升至100℃左右，阳极SEI膜开始分解，嵌入石墨的锂与电解液发应，将电池内部进一步推高。(2)电池鼓胀过程，当电池温度升至200℃，阴极材料分解，释放大量的热和气体，250～350℃嵌锂态阳极开始与电解液发生反应。(3)电池整体热失控，该阶段随着锂离子电池内压剧烈升高，电池外包装被冲破，外界氧气、电解液蒸汽以及各种反应产生的可燃性烟气/可燃性烟汽发生燃烧反应，进而燃烧起火，导致锂离子电池整体热失控。隔膜是电池的重要组成部分，隔膜性能好坏会影响锂离子电池的容量循环性能、充放电性能等关键指标，也能起到防止电池短路的作用。由于锂离子电池可发生起...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃复合隔膜，其特征在于，包括聚烯烃基膜；复合在聚烯烃基膜至少一面上的复合材料涂层；所述复合材料涂层具有多孔无机材料颗粒堆叠排列的微观形貌；所述多孔无机材料颗粒的孔洞中复合有聚丙烯晴胶体。2.根据权利要求1所述的聚烯烃复合隔膜，其特征在于，所述多孔无机材料颗粒均匀分布在聚烯烃基膜表面；所述聚丙烯晴胶体复合在所述多孔无机材料颗粒表面；所述基膜包括聚乙烯基膜和/或聚丙烯基膜；所述聚烯烃基膜为微孔膜。3.根据权利要求1所述的聚烯烃复合隔膜，其特征在于，所述聚丙烯晴胶体包括聚丙烯晴胶体颗粒；所述多孔无机材料包括氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、膨润土、膨胀石墨、沸石、硅藻土、蛭石、珍珠岩和粘土中的一种或多种；所述多孔无机材料颗粒的粒径为0.3～1.5μm；所述聚丙烯腈胶体的分子量为1000～10000。4.根据权利要求1所述的聚烯烃类隔膜，其特征在于，所述聚烯烃类基膜的中位孔径为10～100nm；所述聚烯烃类基膜的厚度为5～25μm；所述复合材料涂层的厚度为0.5～3μm；所述复合材料涂层由混合浆料复合在所述聚烯烃基膜上。5.根据权利要求4所述的聚烯烃复合隔膜，其特征在于，所述混合浆料，按原料质量百分比计，包括：6.根据权利要求5所述的聚烯烃复合隔膜，其特征在于，所述多孔无机材料包括氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、膨润土、膨胀石墨、沸石、硅藻土、蛭石、珍珠岩和粘土中的一种或多种；所述粘接剂包括苯丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠署元，刘振锋，周景艳，苗力孝，
申请(专利权)人：山东海科创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：