本發(fā)明涉及電池隔膜，尤其涉及電池隔膜及其制備方法與電池。

背景技術(shù)：

1、電化學(xué)儲能裝置，如鋰離子電池等二次電池，具備高能量密度、高輸出功率、長循環(huán)壽命、無記憶效應(yīng)等特點，廣泛應(yīng)用于3c消費類電子產(chǎn)品、動力汽車、大型儲能等領(lǐng)域。隔膜是二次電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵組成，具備導(dǎo)通離子、阻隔電子的功能，允許離子在正負(fù)極之間傳輸，阻斷正負(fù)極的直接接觸。

2、隔膜與電解液的浸潤特性影響了二次電池的加工和性能發(fā)揮；浸潤不良容易導(dǎo)致電池界面出現(xiàn)不均勻的析鋰或黑斑，引起電池容量等性能降低，析鋰區(qū)域在循環(huán)后期還可能造成電池安全問題。

3、目前，提高隔膜與電解液浸潤性的方法包括引入親水性的陶瓷涂層、對基材表面進行親水改性修飾等。這些方法對于小尺寸的二次電池而言，效果較佳，但是隨著電池尺寸的增加，浸潤改善的效果降低。電池充電過程，極片體積膨脹，將極片間的電解液從卷芯中擠出，流向卷芯四周；電池放電過程，擠出的電解液重新進入卷芯。電池尺寸增大后，電解液重新進入卷芯浸潤完全所需的時間隨之增加。

4、基于上述問題，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供一種電池隔膜及其制備方法與二次電池，以簡單高效的實現(xiàn)電解液的快速浸潤，能夠降低電池的界面電阻，進而提高電池的電化學(xué)性能。

2、基于此，本發(fā)明具有如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種電池隔膜，包括基材和基材表面的涂層，所述涂層包括溫度響應(yīng)性組份；其中，所述溫度響應(yīng)性組份包括聚n-烷基丙烯酰胺、聚n-烷基丙烯酸酯、聚（低聚乙二醇）丙烯酸酯、聚乙烯醚和天然大分子中的一種或幾種。

4、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電池隔膜，所述溫度響應(yīng)性組份包括聚n-異丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯、聚甲基丙烯酸低聚乙二醇酯、聚甲基乙烯醚和羥丁基殼聚糖中的一種或幾種。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電池隔膜，所述基材表面的涂層在所述基材上的覆蓋率為5~50%。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電池隔膜，所述基材表面的涂層還包括其他組份，所述其他組份包括含氟聚合物、聚丙烯酸酯和聚丙烯腈類中的一種或多種以及它們的均聚物或共聚物；優(yōu)選地，所述其他組份包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈中的一種或幾種。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電池隔膜，所述溫度響應(yīng)性組份和所述其他組份的質(zhì)量比為（3~30）：（70~97）。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電池隔膜，所述基材表面的涂層厚度為1~7微米。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電池隔膜，所述基材的厚度為3~50微米；孔隙率為25%~65%；優(yōu)選地，所述基材包括聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酰亞胺膜、聚酯膜和無紡布中的一種以及它們的復(fù)合膜和陶瓷涂覆膜。

10、第二方面，本發(fā)明提供所述電池隔膜的制備方法，包括：將溫度響應(yīng)性組份、其他組份和水進行混合，得到混合漿料；將所述混合漿料涂覆在基材表面，即得所述電池隔膜。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的所述的電池隔膜的制備方法，所述涂覆的方法包括凹版涂覆、微凹版涂覆、凸版涂覆、陣列點涂或旋轉(zhuǎn)噴涂；優(yōu)選地，所述涂覆量為0.6~1.2克/平方米。

12、第三方面，本發(fā)明提供一種二次電池，含有正極、負(fù)極和所述的電池隔膜。

13、本發(fā)明提供的電池隔膜及其制備方法與二次電池，通過設(shè)置連續(xù)或不連續(xù)的溫度響應(yīng)性涂層，形成電解液儲蓄庫，可以在溫度作用下釋放儲存的電解液，大大縮短了電解液浸潤所要通過的距離，使涂層材料附近區(qū)域得到快速的浸潤，加快卷芯的浸潤，實現(xiàn)更佳的浸潤效果。

技術(shù)特征：

1.一種電池隔膜，其特征在于，包括基材和基材表面的涂層，所述涂層包括溫度響應(yīng)性組份；其中，所述溫度響應(yīng)性組份包括聚n-烷基丙烯酰胺、聚n-烷基丙烯酸酯、聚（低聚乙二醇）丙烯酸酯、聚乙烯醚和天然大分子中的一種或幾種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，所述溫度響應(yīng)性組份包括聚n-異丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯、聚甲基丙烯酸低聚乙二醇酯、聚甲基乙烯醚和羥丁基殼聚糖中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，所述基材表面的涂層在所述基材上的覆蓋率為5~50%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的電池隔膜，其特征在于，所述基材表面的涂層還包括其他組份，所述其他組份包括含氟聚合物、聚丙烯酸酯和聚丙烯腈類中的一種或多種以及它們的均聚物或共聚物；優(yōu)選地，所述其他組份包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池隔膜，其特征在于，所述溫度響應(yīng)性組份和所述其他組份的質(zhì)量比為（3~30）：（70~97）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項所述的電池隔膜，其特征在于，所述基材表面的涂層厚度為1~7微米。

7.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項所述的電池隔膜，其特征在于，所述基材的厚度為3~50微米；孔隙率為25%~65%；優(yōu)選地，所述基材包括聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酰亞胺膜、聚酯膜和無紡布中的一種以及它們的復(fù)合膜和陶瓷涂覆膜。

8.權(quán)利要求1~7任一項所述的電池隔膜的制備方法，其特征在于，包括：將溫度響應(yīng)性組份、其他組份和水進行混合，得到混合漿料；將所述混合漿料涂覆在基材表面，即得所述電池隔膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述涂覆的方法包括凹版涂覆、微凹版涂覆、凸版涂覆、陣列點涂或旋轉(zhuǎn)噴涂；優(yōu)選地，所述涂覆量為0.3~2.0克/平方米。

10.一種二次電池，其特征在于，含有正極、負(fù)極和隔膜，所述隔膜為權(quán)利要求1~7任一項所述的電池隔膜。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電池隔膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電池隔膜及其制備方法與電池。所述電池隔膜包括基材和基材表面的涂層，所述涂層包括溫度響應(yīng)性組份；其中，所述溫度響應(yīng)性組份包括聚N?烷基丙烯酰胺、聚N?烷基丙烯酸酯、聚（低聚乙二醇）丙烯酸酯、聚乙烯醚和天然大分子中的一種或幾種。本發(fā)明通過設(shè)置連續(xù)或不連續(xù)的溫度響應(yīng)性涂層，形成電解液儲蓄庫，可以在溫度作用下釋放儲存的電解液，大大縮短了電解液浸潤所要通過的距離，使涂層材料附近區(qū)域得到快速的浸潤，加快卷芯的浸潤，實現(xiàn)更佳的浸潤效果。

技術(shù)研發(fā)人員：張林,周萌,彭宇翔,鄒武俊
受保護的技術(shù)使用者：三一紅象電池有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6