本發(fā)明涉及一種隔膜，尤其涉及一種隔膜及其制備方法和電池，屬于電池。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池是一種應(yīng)用前景廣闊的可充電電池，其能量密度高、壽命長(zhǎng)、體積小、無(wú)維護(hù)、環(huán)境友好，受到各行業(yè)的青睞,已經(jīng)從手機(jī)、筆記本電腦等領(lǐng)域走向電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能以及各類便攜式設(shè)備領(lǐng)域，是一種理想的移動(dòng)電源。

2、鋰離子電池通常由正極、負(fù)極、隔膜、電解液、電池外殼組成，其中隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一，其作用是使電池的正、負(fù)極分隔開，防止正、負(fù)極接觸而短路。目前鋰離子電池使用的隔膜一般為聚烯烴多孔膜，由于這種聚烯烴多孔膜熔點(diǎn)較低，當(dāng)電池溫度因內(nèi)部或外部因素而升高時(shí)，聚烯烴多孔膜會(huì)收縮或熔融，從而引起正負(fù)極直接接觸，導(dǎo)致電池短路，進(jìn)而引起電池燃燒爆炸等意外事故的發(fā)生。

3、為了解決這些問題，通常是利用聚合物粘接劑將無(wú)機(jī)粒子涂覆于隔膜基材表面制成復(fù)合隔膜，如將陶瓷顆粒涂覆于隔膜基材表面制成陶瓷/聚合物復(fù)合隔膜，希望利用陶瓷顆粒的耐熱性以降低隔膜的熱收縮。同時(shí)在陶瓷涂層表面涂覆一層聚合物粘接劑，比如聚偏二氟乙烯(pvdf)用于粘接隔膜與正負(fù)極片，起到固定電池結(jié)構(gòu)的作用。采用額外涂覆一層粘接劑涂層的方式雖然有比較好的粘接作用，但是由于粘接劑容易在隔膜表面成膜，從而造成隔膜透氣度下降，進(jìn)一步使電池內(nèi)阻上升，導(dǎo)致電池的循環(huán)性能的劣化。此外，目前鋰離子電池對(duì)能量密度要求越來(lái)越高，這對(duì)隔膜厚度提出越來(lái)越高的要求。但減小隔膜的厚度，會(huì)導(dǎo)致其熱收縮率大幅升高，嚴(yán)重影響電池的安全性能。

4、基于以上問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待開發(fā)一種厚度薄且熱收縮率低的隔膜，以提高電池的能量密度和安全性等性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種隔膜，該隔膜的厚度小，熱收縮率低，并且與極片之間的粘接強(qiáng)度高，從而能夠保證電池的高能量密度和安全性等性能。

2、本發(fā)明提供一種隔膜的制備方法，該制備方法能夠制得厚度小、熱收縮率低并與電極片具有良好粘結(jié)性的隔膜，且該制備方法工藝簡(jiǎn)單、易于操作。

3、本發(fā)明還提供一種電池，該電池包括上述隔膜，具有高能量密度和安全性等性能。

4、本發(fā)明提供一種隔膜，其中，包括基膜、以及位于所述基膜的至少一側(cè)表面的粘接層；所述基膜的厚度為3～6μm，所述粘接層的厚度為0.5～1.5μm；

5、所述粘接層包括第一聚合物粘結(jié)劑和非導(dǎo)電性顆粒；所述第一聚合物粘結(jié)劑的平均粒徑d501與所述粘接層的厚度的比值為(1.3～4):1；所述非導(dǎo)電性顆粒的平均粒徑d503為0.15～0.8μm；所述粘接層與基膜之間的剝離強(qiáng)度為10n/m以上。

6、如上所述的隔膜，所述第一聚合物粘結(jié)劑的平均粒徑d501為1～6μm；

7、和/或，所述第一聚合物粘結(jié)劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg1為45～95℃。

8、如上所述的隔膜，其中，所述粘接層中的所述第一聚合物粘結(jié)劑的質(zhì)量百分含量為3％～15％；

9、和/或，所述第一聚合物粘結(jié)劑由含有不飽和鍵的單體聚合得到，其中，

10、所述含有不飽和鍵的單體包括乙烯基單體、(甲基)丙烯酸酯類單體、馬來(lái)酸酯類單體、衣康酸酯類單體、馬來(lái)酰亞胺類單體、(甲基)丙烯酰胺類單體中的一種或多種；

11、和/或，所述含有不飽和鍵的單體包括具有羧基的單體、具有磺酸基的單體、具有磷酸基的單體、具有羥基的單體、具有氨基的單體、具有環(huán)氧基的單體、具有氰基的單體中的一種或多種。

12、如上所述的隔膜，所述非導(dǎo)電性顆粒的平均粒徑d503與第一聚合物粘結(jié)劑的平均粒徑d501之比為1:2.3～20。

13、如上所述的隔膜，所述非導(dǎo)電性顆粒的平均粒徑d103為0.05～0.6μm，所述非導(dǎo)電性顆粒的平均粒徑d903為0.5～2μm。

14、如上所述的隔膜，所述粘接層中的所述非導(dǎo)電性顆粒的質(zhì)量百分含量為70％～93.4％；

15、和/或，非導(dǎo)電性顆粒包括氧化鋁、三氧化二鋁、勃姆石、二氧化硅、二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、鈦酸鋇、硫酸鋇、有機(jī)高分子微球、有機(jī)高分子纖維中的一種或多種。當(dāng)非導(dǎo)電性顆粒為有機(jī)高分子纖維時(shí)，平均粒徑特指高分子纖維的直徑。

16、如上所述的隔膜，其中，所述粘接層還包括第二聚合物粘結(jié)劑，所述第二聚合物粘結(jié)劑的平均粒徑d502為0.05～1μm。

17、優(yōu)選的，所述第二聚合物粘結(jié)劑的徑距小于1。

18、優(yōu)選的，所述第二聚合物粘結(jié)劑的tg2為20℃以下。

19、優(yōu)選的，所述第二聚合物粘結(jié)劑包括聚丙烯酸酯類、丁苯膠乳中的至少一種；

20、優(yōu)選地，所述粘接層中的所述第二聚合物粘結(jié)劑的質(zhì)量百分含量為3％～10％。

21、如上所述的隔膜，其中，所述粘接層還包括流變調(diào)節(jié)劑和/或助劑，所述助劑包括潤(rùn)濕劑和/或消泡劑；其中，所述流變調(diào)節(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素鋰、聚丙烯酸鹽中的一種或多種；和/或，所述粘接層中的所述流變調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量百分含量為0.5％～3％；和/或，所述粘接層中的所述助劑的質(zhì)量百分含量為0.1％～2％；和/或，所述基膜包括聚烯烴膜和/或無(wú)紡布膜，所述聚烯烴膜包括聚乙烯基膜和/或聚丙烯基膜。

22、如上所述的隔膜，其中，所述隔膜在130℃±5℃烘烤60min±5min后的熱收縮率小于5％；

23、和/或，所述隔膜的透氣增值不高于50s/100cc。

24、本發(fā)明還提供一種隔膜，包括基膜、以及位于所述基膜的至少一側(cè)表面的粘接層；所述基膜的厚度為3～6μm，所述粘接層的厚度為0.5～1.5μm；

25、所述粘接層包括第一聚合物粘結(jié)劑、非導(dǎo)電性顆粒和第二聚合物粘結(jié)劑；所述第一聚合物粘結(jié)劑的平均粒徑d501與所述粘接層的厚度的比值為(1.3～4):1；所述非導(dǎo)電性顆粒的平均粒徑d503為0.15～0.8μm；所述第二聚合物粘結(jié)劑的平均粒徑d502為0.05～1μm，且所述第二聚合物粘結(jié)劑的徑距小于1。

26、優(yōu)選地，所述第一聚合物粘結(jié)劑的平均粒徑d501與所述粘接層的厚度的比值為(1.3～4):1。

27、優(yōu)選地，所述第一聚合物粘結(jié)劑的平均粒徑d501為1～6μm；

28、和/或，所述第一聚合物粘結(jié)劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg1為45～95℃。

29、優(yōu)選地，所述粘接層中的所述第一聚合物粘結(jié)劑的質(zhì)量百分含量為3％～15％；

30、和/或，所述第一聚合物粘結(jié)劑由含有不飽和鍵的單體聚合得到，其中，

31、所述含有不飽和鍵的單體包括乙烯基單體、(甲基)丙烯酸酯類單體、馬來(lái)酸酯類單體、衣康酸酯類單體、馬來(lái)酰亞胺類單體、(甲基)丙烯酰胺類單體中的一種或多種；

32、和/或，所述含有不飽和鍵的單體包括具有羧基的單體、具有磺酸基的單體、具有磷酸基的單體、具有羥基的單體、具有氨基的單體、具有環(huán)氧基的單體、具有氰基的單體中的一種或多種。

33、優(yōu)選地，所述非導(dǎo)電性顆粒的平均粒徑d503與第一聚合物粘結(jié)劑的平均粒徑d501之比為1:(2.3～20)。

34、優(yōu)選地，所述非導(dǎo)電性顆粒的平均粒徑d103為0.05～0.6μm，所述非導(dǎo)電性顆粒的平均粒徑d903為0.5～2μm；

35、和/或，所述粘接層中的所述非導(dǎo)電性顆粒的質(zhì)量百分含量為70％～93.4％；

36、和/或，非導(dǎo)電性顆粒包括氧化鋁、三氧化二鋁、勃姆石、二氧化硅、二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、鈦酸鋇、硫酸鋇、有機(jī)高分子微球、有機(jī)高分子纖維中的一種或多種。

37、優(yōu)選地，所述第二聚合物粘結(jié)劑的tg2為20℃以下；

38、和/或，所述第二聚合物粘結(jié)劑包括聚丙烯酸酯類、丁苯膠乳中的至少一種；

39、和/或，所述粘接層中的所述第二聚合物粘結(jié)劑的質(zhì)量百分含量為3％～10％。

40、如上所述的隔膜，其中，所述粘接層還包括流變調(diào)節(jié)劑和/或助劑，所述助劑包括潤(rùn)濕劑和/或消泡劑；其中，所述流變調(diào)節(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素鋰、聚丙烯酸鹽中的一種或多種；和/或，所述粘接層中的所述流變調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量百分含量為0.5％～3％；和/或，所述粘接層中的所述助劑的質(zhì)量百分含量為0.1％～2％；和/或，所述基膜包括聚烯烴膜和/或無(wú)紡布膜，所述聚烯烴膜包括聚乙烯基膜和/或聚丙烯基膜。

41、如上所述的隔膜，其中，所述隔膜在130℃±5℃烘烤60min±5min后的熱收縮率小于5％；

42、和/或，所述隔膜的透氣增值不高于50s/100cc。

43、本發(fā)明提供一種電池，其中，包括正極片、負(fù)極片、以及如上所述的隔膜，所述隔膜位于所述正極片與所述負(fù)極片之間。

44、如上所述的電池，其中，

45、所述隔膜與所述正極片的粘接力不低于1.5n/m；

46、和/或，所述隔膜與所述負(fù)極片的粘接力不低于0.5n/m；

47、和/或，所述電池為鋰離子電池。

48、本發(fā)明提供的隔膜、隔膜的制備方法和電池，隔膜中的基膜及粘接層的厚度顯著低于現(xiàn)有隔膜相應(yīng)部分的厚度，為克服因基膜及粘接層厚度降低所帶來(lái)的問題，具體針對(duì)厚度為3～6μm的基膜及厚度為0.5～1.5μm的粘接層，本發(fā)明中采用平均粒徑d501大于所述粘接層的厚度的第一聚合物粘結(jié)劑，所述第一聚合物粘結(jié)劑的平均粒徑d501與所述粘接層的厚度的比值為(1.3～4):1；所述非導(dǎo)電性顆粒的平均粒徑d503為0.15～0.8μm；同時(shí)控制所述粘接層與基膜之間的剝離強(qiáng)度為10n/m以上，在上述厚度的基膜和粘接層的情況下，能夠有效的實(shí)現(xiàn)隔膜與正負(fù)極片的粘接，同時(shí)可以有效抑制因基膜及粘接層厚度降低所帶來(lái)的隔膜熱收縮率升高的問題，從而能夠保證電池的高能量密度和安全性。