【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂离子电池，尤其涉及一种复合隔膜及电池。
技术介绍
1、锂离子电池作为清洁便捷的能源，在人们的日常生活中扮演了十分重要的角色，被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动工具、电动汽车、储能设备或系统等领域。
2、锂离子电池包括四大主材，分别为正极极片、负极极片、隔膜和电解液。其中，隔膜起着隔离电池的正负极极片、防止正负极活性物质直接接触而导致电池短路的作用且隔膜的纳米孔结构能让锂离子在正负极之间自由穿梭，形成电池回路。
3、为满足锂离子电池高速生产及卷芯整形需求，防止锂离子电池在生产过程中发生极片错位、褶皱等问题，并同时保证电池在使用过程中不发生变形、膨胀等问题，隔膜需要具备较强的粘结性能。而随着锂离子电池能量密度的逐步提升，硅材料在负极极片中应用时因其易在电池循环过程中产生较大的膨胀，因此隔膜需要具备一定的间隙，以缓冲硅负极的局部膨胀力，提升保液率，延长锂离子电池的使用寿命。因此，需要开发一种兼具较强的粘结性能和具有硅负极膨胀缓冲能力的隔膜。
技术实现思路
1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种复合隔膜及电池，能够长期保持良好的粘接性能、保液性能、动力学性能和缓冲硅负极局部膨胀的能力，进而提升电池的循环性能，延长电池的使用寿命。
2、本申请第一方面提供一种复合隔膜，包括：基材；涂覆于所述基材一侧的油性涂层；以及涂覆于所述基材另一侧的水性涂层，所述水性涂层包括聚合物颗粒，所述聚合物颗粒凸出于所述水性涂层表面与所述水性涂层表面形
3、在本申请的一些实施方式中，所述聚合物颗粒的粒径大于所述水性涂层厚度。
4、在本申请的一些优选实施方式中，所述聚合物颗粒的粒径为所述水性涂层厚度的1.2~3倍。
5、在本申请的一些实施方式中，所述水性涂层还包括无机物颗粒；
6、所述无机物颗粒与所述聚合物颗粒的堆积高度大于所述水性涂层厚度。
7、在本申请的一些优选实施方式中，所述无机物颗粒与所述聚合物颗粒的堆积高度为所述水性涂层厚度的1.2~3倍。
8、在本申请的一些实施方式中，所述无机物颗粒与所述聚合物颗粒的质量比为0.5~35。
9、在本申请的一些实施方式中，所述水性涂层由水性混合浆料在所述基材的一侧涂覆后烘干所得；
10、所述水性混合浆料包括10~43份无机物颗粒、2~20份聚合物颗粒、0.5~4.5份粘接剂、0.1~0.8份助剂和50~80份去离子水。
11、在本申请的一些优选实施方式中，所述无机物颗粒选自氧化铝、勃姆石、氧化钙、氢氧化镁、二氧化硅、氧化镁、氧化锌中一种或至少两种的组合。
12、在本申请的一些优选实施方式中，所述粘接剂选自聚丙烯酸、聚酰胺酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、丁苯橡胶中的一种或至少两种的组合。
13、在本申请的一些优选实施方式中，所述助剂选自羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸锂、聚丙烯酸铵盐、十二烷基苯磺酸钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、月桂醇醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或至少两种的组合。
14、在本申请的一些实施方式中，所述无机物颗粒粒径dv50为0.01μm~1.0μm。
15、在本申请的一些实施方式中，所述粘接剂的玻璃化转化温度为-50℃~250℃，所述粘接剂粒径dv50为100nm~800nm。
16、在本申请的一些实施方式中，所述聚合物颗粒为球形结构。
17、在本申请的一些优选实施方式中，所述聚合物颗粒的玻璃化转变温度为30℃~100℃。
18、在本申请的一些实施方式中，所述油性涂层厚度为0.5μm~2.0μm；所述水性涂层厚度为0.5μm~4.0μm。
19、在本申请的一些实施方式中，所述聚合物颗粒的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸月桂酯、聚苯乙烯丙烯酸甲酯、聚苯乙烯丙烯酸乙酯、聚苯乙烯丙烯酸丙酯、聚苯乙烯丙烯酸丁酯中的一种或至少两种的组合。
20、在本申请的一些实施方式中，所述油性涂层的聚合物单体选自偏氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯、八氟异丁烯、三氟氯乙烯、三氟乙烯、三氟溴乙烯、六氟丁二烯、六氟异丁烯、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸酯中的一种或至少两种的组合。
21、在本申请的一些实施方式中，所述油性涂层的溶剂选自丙酮、二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一种或至少两种的组合。
22、在本申请的一些实施方式中，所述基材为多孔隔膜；所述多孔隔膜选自聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、纤维素隔膜、无纺布隔膜、聚酰亚胺隔膜和聚乙烯-聚丙烯复合隔膜中的一种。
23、本申请第二方面提供一种电池，包括本申请第一方面所述的复合隔膜。
24、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
25、通过在基材的两侧分别设置的油性涂层和水性涂层，使得该复合隔膜兼具油性涂层隔膜和水性涂层隔膜的优势，粘接强度高，且具有优异的保液性能、动力学性能和缓冲硅负极局部膨胀的能力，能够提升锂离子电池的循环性能，延长电池的使用寿命。
26、而且，该复合隔膜的水性涂层中，聚合物颗粒粒径大于水性涂层的厚度，能够凸出于水性涂层设置，且聚合物颗粒为球形结构，聚合物颗粒有适宜的玻璃化转变温度，不仅仅能够长期保持聚合物颗粒的球形结构，确保水性涂层表面具有良好的间隙效果，以改善复合隔膜的保液性能和缓冲硅负极膨胀的能力，同时能够保证水性涂层具有良好的粘接性能，以避免与电极材料在生产和使用过程中发生的极片移位、褶皱和变形等问题，提升锂离子电池的长期性能。
27、进一步地，在水性涂层中的聚合物颗粒和无机物颗粒配合，不仅能够对水性涂层起到支撑作用，而且能够进一步提高水性涂层的耐热性能，提高复合隔膜的热稳定性，有利于应用该复合隔膜的锂离子电池在高电压、高温环境中应用，且在高电压、高温环境中应用仍然能够保持良好的循环性能和使用寿命。
28、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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1.一种复合隔膜，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述聚合物颗粒的粒径大于所述水性涂层厚度；
3.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述水性涂层还包括无机物颗粒；
4.根据权利要求3所述的复合隔膜，其特征在于：所述无机物颗粒与所述聚合物颗粒的质量比为0.5~35。
5.根据权利要求3所述的复合隔膜，其特征在于：所述水性涂层由水性混合浆料在所述基材的一侧涂覆后烘干所得；
6.根据权利要求5所述的复合隔膜，其特征在于：所述无机物颗粒粒径Dv50为0.01μm~1.0μm；和/或，
7.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述聚合物颗粒为球形结构；
8.根据权利要求1至7任意一项所述的复合隔膜，其特征在于：所述油性涂层厚度为0.5μm~2.0μm；所述水性涂层厚度为0.5μm~4.0μm。
9.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述聚合物颗粒的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸月桂酯
10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的复合隔膜。
...【技术特征摘要】
1.一种复合隔膜，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述聚合物颗粒的粒径大于所述水性涂层厚度；
3.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述水性涂层还包括无机物颗粒；
4.根据权利要求3所述的复合隔膜，其特征在于：所述无机物颗粒与所述聚合物颗粒的质量比为0.5~35。
5.根据权利要求3所述的复合隔膜，其特征在于：所述水性涂层由水性混合浆料在所述基材的一侧涂覆后烘干所得；
6.根据权利要求5所述的复合隔膜，其特征在于：所述无机物颗粒粒径dv50为0.01μm~1.0μm；和/或，
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【专利技术属性】
技术研发人员：于立娟，胡大林，廖兴群，
申请(专利权)人：深圳市豪鹏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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