【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，尤其涉及一种复合弹性隔膜、一种复合弹性隔膜的制备方法及一种锂电池。
技术介绍
1、锂离子电池主要由正极、负极、隔膜及电解液组成。其中，隔膜是电解反应时，用以将正负两极分开以防止两者在电解池中直接反应的一层薄膜。
2、锂离子电池在常温循环、高温循环、高温搁置时，其均会产生不同程度的鼓胀产气，目前主要的解决方案有两种，第一种是进行物理限制，此种方法如果电芯被压的太紧（模组壳体刚度太大），将会使隔膜也一并受到挤压，这种情况可能会加速电芯容量的衰减，也更容易发生安全风险；第二种是预留膨胀间隙，此方法电芯间间隙太大，一方面会造成空间体积的浪费，同时也会造成电芯厚度增加，从而增加电芯正负极之间的距离。
3、现有的隔膜的主要材质为聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃类基材，该隔膜回弹性不好，无法解决充放电膨胀问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种复合弹性隔膜，旨在改善现有隔膜无法解决充放电膨胀问题。
2、本申请实施例是这样实现的，一种复合弹性隔膜，包括：弹性层、界面层和阻燃层，其中所述界面层位于所述弹性层和所述阻燃层之间，所述弹性层的材料包括弹性聚合物，所述阻燃层的材料包括芳纶，所述界面层的材料包括所述弹性聚合物和所述芳纶，所述界面层具有网状结构。
3、可选地，在本申请的一些实施例中，所述芳纶包括间位芳纶和对位芳纶中的一种或多种；和/或
4、所述弹性聚合物包括聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯类聚合物、热塑性聚醚酯弹性
5、可选地，在本申请的一些实施例中，所述弹性层还包括陶瓷材料，所述界面层的材料还包括所述陶瓷材料。
6、可选地，在本申请的一些实施例中，所述陶瓷材料包括氧化铝、勃姆石、二氧化硅、氧化镁、氧化钙中的一种或多种；和/或
7、所述陶瓷材料为陶瓷颗粒，所述陶瓷颗粒的平均粒径为0.3~1.0μm；和/或
8、所述弹性层中，所述弹性聚合物与所述陶瓷材料的质量比为（0.6~2）：（0.001~1）。
9、可选地，在本申请的一些实施例中，所述复合弹性隔膜还包括基膜，所述基膜设置于所述弹性层远离所述界面层的一侧；和/或
10、所述阻燃层为多孔结构。
11、可选地，在本申请的一些实施例中，所述基膜的材料包括聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种；和/或
12、所述复合弹性隔膜的厚度为12~35μm；和/或
13、所述弹性层的厚度为5~14μm；和/或
14、所述阻燃层的厚度为1~4μm；和/或
15、所述界面层的厚度为100~200nm；和/或
16、所述基膜的厚度为6~15μm。
17、相应地，本申请实施例还提供一种复合弹性隔膜的制备方法，包括：
18、提供预制弹性层，所述预制弹性层的材料包括弹性聚合物；
19、提供第一混合液，所述第一混合液中包括芳纶、助溶剂和第一溶剂；
20、将所述第一混合液设置在所述预制弹性层上，其中，部分所述第一混合液渗入所述预制弹性层的上表面，形成弹性层以及结合于所述弹性层上的界面层，未渗入所述预制弹性层的第一混合液在所述界面层上形成阻燃层，获得复合弹性隔膜。
21、可选地，在本申请的一些实施例中，所述预制弹性层的制备方法包括：
22、提供弹性聚合物和第二溶剂，第一混合，得到第二混合液；
23、提供基膜，将所述第二混合液设置在所述基膜上，获得预制弹性层。
24、可选地，在本申请的一些实施例中，所述弹性聚合物包括聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯类聚合物、热塑性聚醚酯弹性体、热塑性硫化橡胶中的一种或多种；和/或
25、所述第二溶剂包括甲基乙基酮、环己酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲苯、乙酸乙酯、丁酮、丙酮中的一种或多种；和/或
26、所述基膜包括聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种；和/或
27、所述第二混合液中，所述弹性聚合物的质量浓度为94.8~316mg/ml；和/或
28、所述第一混合的转速为500~3000r/min；和/或
29、所述第一混合的时间为1~6h；和/或
30、所述将所述第二混合液设置在所述基膜上后还包括第一相转化和第一干燥；所述第一干燥的温度为40~80℃，时间为1~5h。
31、可选地，在本申请的一些实施例中，所述第二混合液还包括陶瓷材料、造孔剂中的一种或多种；
32、可选地，所述陶瓷材料包括氧化铝、勃姆石、二氧化硅、氧化镁、氧化钙中的一种或多种；
33、可选地，所述造孔剂包括碳酸二甲酯、三丙二醇和聚乙二醇中的一种或多种；
34、可选地，所述弹性聚合物与所述陶瓷材料的质量比为（0.6~2）：（0.001~1）；
35、可选地，所述弹性聚合物与所述造孔剂的质量比为1：（0.05~0.2）。
36、可选地，在本申请的一些实施例中，所述将所述第一混合液设置在所述预制弹性层上包括：提供芳纶、助溶剂和第一溶剂，第二混合，得到第一混合液，沉积第一混合液。
37、可选地，在本申请的一些实施例中，所述芳纶包括间位芳纶和对位芳纶中的一种或多种；和/或
38、所述助溶剂包括氯化钠、氯化锂和氯化钾中的一种或多种；和/或
39、所述第一溶剂包括甲基乙基酮、环己酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲苯、乙酸乙酯、丁酮、丙酮中的一种或多种；和/或
40、所述芳纶与所述助溶剂的质量比为1：（0.5~3）；和/或
41、所述第一混合液中，所述芳纶的质量浓度为15~25mg/ml；和/或
42、所述第二混合的转速为500~3000r/min；和/或
43、所述第二混合的时间为1~6h；和/或
44、所述将所述第一混合液设置在所述预制弹性层上后还包括第二相转化和第二干燥；所述第二干燥的温度为40~80℃，时间为1~5h。
45、相应地，本申请实施例还提供一种电池，所述电池包括上述复合弹性隔膜，或由上述复合弹性隔膜的制备方法制得的复合弹性隔膜。
46、本申请提供的复合弹性隔膜，弹性层中弹性聚合物的回弹性好，复合弹性隔膜在受到压力时会被压缩，在压力撤去后会回弹到初始状态，且由于弹性层具有优异的弹性，很好的解决了充放电膨胀问题，同时阻燃层中含有芳纶，芳纶具有耐高温性能，阻燃效果好，此外，芳纶作为抵抗锂枝晶的第一道防线，可以防止复合弹性隔膜被刺穿，且由于弹性层具有优异的弹性，在锂枝晶刺穿阻燃层后弹性层会包覆住此部分，防止正负极接触导致短路，加之，弹性层中靠近阻燃层中的分部弹性聚合物与阻燃层中靠近弹性层中的部分芳纶形成网状结构的界面层，使弹性层与阻燃层连接牢固，弹性层、界面层和阻燃层形成的复合弹性隔膜不仅回弹性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合弹性隔膜，其特征在于，包括：弹性层、界面层和阻燃层，其中所述界面层位于所述弹性层和所述阻燃层之间，所述弹性层的材料包括弹性聚合物，所述阻燃层的材料包括芳纶，所述界面层的材料包括所述弹性聚合物和所述芳纶，所述界面层具有网状结构。
2.根据权利要求1所述的复合弹性隔膜，其特征在于，所述芳纶包括间位芳纶和对位芳纶中的一种或多种；和/或
3.根据权利要求1所述的复合弹性隔膜，其特征在于，所述弹性层还包括陶瓷材料，所述界面层的材料还包括所述陶瓷材料。
4.根据权利要求3所述的复合弹性隔膜，其特征在于，所述陶瓷材料包括氧化铝、勃姆石、二氧化硅、氧化镁、氧化钙中的一种或多种；和/或
5.根据权利要求1所述的复合弹性隔膜，其特征在于，所述复合弹性隔膜还包括基膜，所述基膜设置于所述弹性层远离所述界面层的一侧；和/或
6.根据权利要求5所述的复合弹性隔膜，其特征在于，所述基膜的材料包括聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种；和/或
7.一种复合弹性隔膜的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述弹性聚合物包括聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯类聚合物、热塑性聚醚酯弹性体、热塑性硫化橡胶中的一种或多种；和/或
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第二混合液还包括陶瓷材料、造孔剂中的一种或多种；
11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述将所述第一混合液设置在所述预制弹性层上包括：提供芳纶、助溶剂和第一溶剂，第二混合，得到第一混合液，沉积第一混合液。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述芳纶包括间位芳纶和对位芳纶中的一种或多种；和/或
13.一种电池，其特征在于，所述电池包括上述权利要求1~6任一项所述的复合弹性隔膜，或由上述权利要求7~12任一项所述的复合弹性隔膜的制备方法制得的复合弹性隔膜。
...【技术特征摘要】
1.一种复合弹性隔膜，其特征在于，包括：弹性层、界面层和阻燃层，其中所述界面层位于所述弹性层和所述阻燃层之间，所述弹性层的材料包括弹性聚合物，所述阻燃层的材料包括芳纶，所述界面层的材料包括所述弹性聚合物和所述芳纶，所述界面层具有网状结构。
2.根据权利要求1所述的复合弹性隔膜，其特征在于，所述芳纶包括间位芳纶和对位芳纶中的一种或多种；和/或
3.根据权利要求1所述的复合弹性隔膜，其特征在于，所述弹性层还包括陶瓷材料，所述界面层的材料还包括所述陶瓷材料。
4.根据权利要求3所述的复合弹性隔膜，其特征在于，所述陶瓷材料包括氧化铝、勃姆石、二氧化硅、氧化镁、氧化钙中的一种或多种；和/或
5.根据权利要求1所述的复合弹性隔膜，其特征在于，所述复合弹性隔膜还包括基膜，所述基膜设置于所述弹性层远离所述界面层的一侧；和/或
6.根据权利要求5所述的复合弹性隔膜，其特征在于，所述基膜的材料包括聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种；和/或
7.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈霖，文李子，
申请(专利权)人：深圳欣界能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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