【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于二次电池，尤其涉及一种具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜及其制备方法。
技术介绍
1、二次电池(rechargeable battery)又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。二次电池的可充电特性及其高效稳定的能量转换能力使其成为现代动力应用领域的关键技术之一，被广泛应用于电动汽车、电动自行车、储能系统等需要大功率输出或者长时间持续供电的场合。
2、动力电池极高的能量密度和集成密度意味着其一旦发生热失控，将引发电池快速起火甚至爆炸。当电池内部温度异常升高时，电解液分解产生大量氢自由基，与正极活性材料释放的氧气反应大量放热并引发链式反应，导致电池热失控。通过添加阻燃剂消耗氢自由基阻断链式反应和热失控经过大量验证是一种可行的方案，但是通常使用的廉价阻燃剂如tep、tmp抗还原性差，易在负极处还原导致sei增厚，进而影响电池容量。
3、公开号为cn115939661a的中国专利公开了一种钠离子电池涂胶隔膜制备工艺，该工艺将聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)(pvdf-hfp)与聚氧化乙烯(peo)和勃姆石进行掺杂混合，其中勃姆石提供骨架支撑，保证隔膜的机械强度，同时与pvdf-hfp和peo形成三维多孔网格结构，极大的提升离子电导率，可提升首效和倍率性能；再添加马来酸酐，通过接枝反应，在pvdf-hfp面引入极性官能团，通过氢键作用，提升与负极极片之间的粘附作用，提升剥离强度，可降低电池内阻，提高循环性能；最终通过上述工艺制得一种离子电导率高，且与正
4、目前尚没有效且成本低的方式将tep等阻燃剂集成在电池内部，在不影响其功能的前提下防止在负极处还原。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜及其制备方法。
2、本专利技术提供了一种具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜，包括：基膜与设置于基膜至少一个表面上的涂层；
3、所述涂层包括聚合物、磷酸酯类阻燃剂、固态电解质、润湿剂与粘结剂。
4、优选的，所述聚合物与固态电解质的质量比为1：(3～5)。
5、优选的，所述涂层由浆料形成；所述浆料中聚合物与磷酸酯类阻燃剂的质量比为1：(11～15)；
6、所述润湿剂的质量为浆料质量的0.3％～0.5％；
7、所述粘结剂的质量为固态电解质质量的3％～5％。
8、优选的，所述聚合物选自偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯－三氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物与四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物中的一种或多种；
9、所述磷酸酯类阻燃剂选自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯、磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯、磷酸甲酚二苯酯与磷酸二苯一辛酯中的一种或多种；
10、所述固态电解质选自锂固态电解质或钠固态电解质；
11、所述锂固态电解质选自锂镧锆氧固态电解质、锂镧钛氧固态电解质与磷酸钛铝锂固态电解质中的一种或多种；
12、所述钠固态电解质选自na3alf6、na3zrf6、na2sif6、na12al12si12o48、nzsp与na-β/β”-al2o3中的一种或多种；
13、所述润湿剂为炔二醇类润湿剂、聚醚硅氧烷类润湿剂中的一种或多种；
14、所述粘结剂选自羧甲基丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺类粘合剂、聚乙烯醇类粘合剂、pvdf类粘结剂中的一种或多种。
15、优选的，所述涂层的厚度1～5μm。
16、优选的，所述基膜选自聚丙烯膜或聚乙烯膜；所述固态电解质的粒径为500～600nm。
17、本专利技术还提供了一种上述的具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜的制备方法，包括以下步骤：
18、在基膜的至少一个表面涂覆浆料，得到改性隔膜；
19、所述浆料包括聚合物、磷酸酯类阻燃剂、固态电解质、润湿剂与粘结剂。
20、优选的，所述浆料按照以下方法制备：
21、s1)将固态电解质与部分磷酸酯类阻燃剂混合，得到浆料a；
22、将聚合物与余下的磷酸酯类阻燃剂混合，得到浆料b；
23、s2)将所述浆料a、浆料b、润湿剂与粘结剂混合，得到浆料。
24、优选的，所述浆料a的固含量为50％～60％；所述浆料b中聚合物与余下的磷酸酯类阻燃剂的质量比为1：(8～10)。
25、本专利技术还提供了一种二次电池，包括上述的具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜、正极与负极。
26、本专利技术提供了一种具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜，包括：基膜与设置于基膜至少一个表面上的涂层；所述涂层包括聚合物、磷酸酯类阻燃剂、固态电解质、润湿剂与粘结剂。与现有技术相比，本专利技术通过固态电解质、聚合物与磷酸酯类阻燃剂三者间的相互作用来构造具有良好阻燃能力及优良机械性能的隔膜涂层，三者间的相互作用允许大量磷酸酯类阻燃剂溶剂保留在涂层中，避免了磷酸酯类阻燃剂分子在负极被还原致使生成质量较差的sei层，而不影响高温下磷酸酯类阻燃剂释放参与阻燃；此外该相互作用使得聚合物的结晶度降低，具有更强粘性的涂层在电池体系中不易剥离，而且可以提高与正负极的结合紧密性，防止隔膜起皱，提高了电芯的一致性。
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1.一种具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜，其特征在于，包括：基膜与设置于基膜至少一个表面上的涂层；
2.根据权利要求1所述的改性隔膜，其特征在于，所述聚合物与固态电解质的质量比为1：(3～5)。
3.根据权利要求1所述的改性隔膜，其特征在于，所述涂层由浆料形成；所述浆料中聚合物与磷酸酯类阻燃剂的质量比为1：(11～15)；
4.根据权利要求1所述的改性隔膜，其特征在于，所述聚合物选自偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯－三氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物与四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物中的一种或多种；
5.根据权利要求1所述的改性隔膜，其特征在于，所述涂层的厚度1～5μm。
6.根据权利要求1所述的改性隔膜，其特征在于，所述基膜选自聚丙烯膜或聚乙烯膜；所述固态电解质的粒径为500～600nm。
7.一种权利要求1～6任意一项所述的具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述浆料A的固含量为50％～60％；所述浆料B中聚合物与余下的磷酸酯类阻燃剂的质量比为1：(8～10)。
10.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求1～6任意一项所述的具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜或者权利要求7～9任意一项所述制备方法制备的具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜、正极与负极。
...【技术特征摘要】
1.一种具有阻燃能力和强机械性能的改性隔膜，其特征在于，包括：基膜与设置于基膜至少一个表面上的涂层；
2.根据权利要求1所述的改性隔膜，其特征在于，所述聚合物与固态电解质的质量比为1：(3～5)。
3.根据权利要求1所述的改性隔膜，其特征在于，所述涂层由浆料形成；所述浆料中聚合物与磷酸酯类阻燃剂的质量比为1：(11～15)；
4.根据权利要求1所述的改性隔膜，其特征在于，所述聚合物选自偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯－三氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物与四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物中的一种或多种；
5.根据权利要求1所述的改性隔膜，其特征在于，所述涂层的厚度1～5μm。
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋昊阳，冯超，王豪，史一鸣，周龙捷，李立飞，
申请(专利权)人：江苏蓝固新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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