【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂电池，尤其涉及锂电池隔膜。
技术介绍
1、随着时代与技术的发展，人们对于消费电子、动力电池以及储能设备的需求日益增加。锂离子电池因为其具有较高的能量密度、较长的循环寿命而被广泛应用于其中。隔膜是锂离子电池的核心材料之一，主要作用是分隔电池的正、负极，保证锂离子通过的同时，是一种具有微孔结构的薄膜。隔膜的性能决定电池的界面结构、内阻等，对电池的容量、循环等产生影响。目前，商业上主要使用聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜等聚烯烃类隔膜，这些隔膜存在受热易收缩的问题，在实际使用中，遇到异常高温隔膜很容易发生熔缩，进而导致电池大面积短路，同时因隔膜本身易燃，电池短路累积的热量又容易进一步引起隔膜燃烧，将造成不可控的严重后果。此外，现有锂电池隔膜对电解液的亲和性也有待改善。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种复合锂电池隔膜及其制备方法，以解决现有锂电池隔膜受热易收缩、易燃烧、对电解液亲和性差的技术问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种复合锂电池隔膜，所述复合锂电池隔膜包括：
3、聚合物基膜；
4、涂覆在所述聚合物基膜上的涂层，所述涂层的材料包括天然粘土矿物纳米管、聚膦腈树脂微球。
5、在本申请的一些实施例中，所述涂层中，所述天然粘土矿物纳米管与所述聚膦腈树脂微球的质量比为1:0.5～20。
6、在本申请的一些实施例中，所述微球的粒度满足：0.05μm≤d50≤5μm；和/或，
7、所述天然粘土矿物纳米管的比表面
8、所述天然粘土矿物纳米管为凹凸棒石纳米管、埃洛石纳米管中的至少一种。
9、在本申请的一些实施例中，所述涂层还包括分散剂、润湿剂和粘结剂。
10、在本申请的一些实施例中，所述分散剂和所述润湿剂各自独立地选自如下化合物中的至少一种：氟代烷基甲氧基醇醚、聚氧乙烯烷基胺、亚甲基双萘磺酸钠、聚醚改性有机硅、芳基萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、全氟辛酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、丁基萘磺酸钠、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠；和/或，
11、所述粘结剂为丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸锂、聚丙烯腈多元共聚物中的至少一种。
12、在本申请的一些实施例中，所述复合锂电池隔膜具备如下性能：
13、在180℃下烘烤30min后热收缩率≤5％；
14、透气率为99.6～403.6s/100ml；
15、电解质吸液率为120.6～469.2％；
16、离子电导率为0.5～3.5ms/cm。
17、第二方面，本申请实施例提供一种复合锂电池隔膜的制备方法，所述复合锂电池隔膜为第一方面任一实施例所述的复合锂电池隔膜，所述复合锂电池隔膜的制备方法包括如下步骤：
18、提供天然粘土矿物纳米管；
19、制备聚膦腈树脂微球；
20、将所述天然粘土矿物纳米管、聚膦腈树脂微球分散到水中，制成浆料；
21、提供聚合物基膜，将所述浆料涂制在所述聚合物基膜上；
22、干燥所述聚合物基膜，得到所述复合锂电池隔膜。
23、在本申请的一些实施例中，所述制备聚膦腈树脂微球，包括如下步骤：
24、将六氯三聚磷腈和单体分散到溶剂中；
25、向所述溶剂中加入催化剂，反应后得到混合液；
26、对所述混合液进行固液分离，得到所述聚膦腈树脂微球，
27、其中，所述单体为4,4-二羟基二苯砜、4,4-二胺基二苯醚、4,4-二羟基苯甲酮、对二联苯胺、4,4-二氨基二苯醚、3,4-二羟基苯甲酸、间苯三酚、三聚氰胺、对苯二胺、六氟双酚a、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、多巴胺、根皮素、白藜芦醇、异山梨醇中的至少一种。
28、在本申请的一些实施例中，所述将所述天然粘土矿物纳米管、聚膦腈树脂微球分散到水中，同时还向水中加入分散剂、润湿剂和粘结剂。
29、在本申请的一些实施例中，所述分散剂、润湿剂和粘结剂的总质量占所述浆料质量的比例为1％～10％；和/或，
30、所述天然粘土矿物纳米管与所述聚膦腈树脂微球的总质量与水的质量比为1:1.5～50。
31、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
32、本申请实施例提供的复合锂电池隔膜，其涂层包括天然粘土矿物纳米管和聚膦腈树脂微球，所述涂层在高温下的体积变化率小，这降低了所述复合锂电池隔膜的热收缩性；天然粘土矿物纳米管和聚膦腈树脂微球的协同阻燃作用使得所述复合锂电池隔膜的易燃性得到改善，在点燃后还能实现自熄灭；天然粘土矿物纳米管和聚膦腈树脂微球形成的涂层具有丰富的孔道和孔隙，能够吸收大量的电解液，使得所述复合锂电池隔膜对电解液的亲和性较高，离子电导率较高。
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1.一种复合锂电池隔膜，其特征在于，所述复合锂电池隔膜包括：
2.根据权利要求1所述的复合锂电池隔膜，其特征在于，所述涂层中，所述天然粘土矿物纳米管与所述聚膦腈树脂微球的质量比为1:0.5～20。
3.根据权利要求1所述的复合锂电池隔膜，其特征在于，所述微球的粒度满足：0.05μm≤D50≤5μm；和/或，
4.根据权利要求1所述的复合锂电池隔膜，其特征在于，所述涂层还包括分散剂、润湿剂和粘结剂。
5.根据权利要求4所述的复合锂电池隔膜，其特征在于，所述分散剂和所述润湿剂各自独立地选自如下化合物中的至少一种：氟代烷基甲氧基醇醚、聚氧乙烯烷基胺、亚甲基双萘磺酸钠、聚醚改性有机硅、芳基萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、全氟辛酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、丁基萘磺酸钠、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠；和/或，
6.根据权利要求1～5任意一项所述的复合锂电池隔膜，其特征在于，所述复合锂电池隔膜具备如下性能：
7.一种复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述复合锂电池隔膜为权利要求1～5中任意一项所述的复合
8.根据权利要求7所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备聚膦腈树脂微球，包括如下步骤：
9.根据权利要求7所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述将所述天然粘土矿物纳米管、聚膦腈树脂微球分散到水中，同时还向水中加入分散剂、润湿剂和粘结剂。
10.根据权利要求9所述的复合锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述分散剂、润湿剂和粘结剂的总质量占所述浆料质量的比例为1％～10％；和/或，
...【技术特征摘要】
1.一种复合锂电池隔膜，其特征在于，所述复合锂电池隔膜包括：
2.根据权利要求1所述的复合锂电池隔膜，其特征在于，所述涂层中，所述天然粘土矿物纳米管与所述聚膦腈树脂微球的质量比为1:0.5～20。
3.根据权利要求1所述的复合锂电池隔膜，其特征在于，所述微球的粒度满足：0.05μm≤d50≤5μm；和/或，
4.根据权利要求1所述的复合锂电池隔膜，其特征在于，所述涂层还包括分散剂、润湿剂和粘结剂。
5.根据权利要求4所述的复合锂电池隔膜，其特征在于，所述分散剂和所述润湿剂各自独立地选自如下化合物中的至少一种：氟代烷基甲氧基醇醚、聚氧乙烯烷基胺、亚甲基双萘磺酸钠、聚醚改性有机硅、芳基萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、全氟辛酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、丁基萘磺酸钠、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、...
【专利技术属性】
技术研发人员：张薇，史建鹏，杨丽，刘志宏，龚谨，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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