本发明专利技术提供一种复合隔膜及电化学装置，该复合隔膜包括聚合物膜、设置在聚合物膜至少一个表面的功能涂层，所述功能涂层包含无机颗粒、有机颗粒；所述无机颗粒的粒径D901、有机颗粒的粒径D902满足：0.01
【技术实现步骤摘要】
复合隔膜及电化学装置
[0001]本专利技术涉及电化学装置领域，尤其涉及一种复合隔膜及电化学装置。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、使用温度宽、使用寿命长、环境友好度高等优点，在移动电话、笔记本电脑、电动工具、储能项目以及电动汽车等领域有广泛应用。与此同时，电池发生起火、爆炸的事件也越来越多，安全问题依旧是消费者对锂离子电池重要担忧之一。隔膜是锂离子电池的重要组成部分，隔膜用于阻止正极和负极之间的接触，同时允许锂离子在电解质中迁移。隔膜会影响电极与电解质的界面性能，因此对电池的性能有重要的影响。
[0003]现有技术中，为改善电池安全，常常在聚烯烃隔膜表面涂敷耐热涂层、粘结涂层。当进行炉温测试时，耐热涂层能抑制聚烯烃隔膜的收缩，保证锂离子的通过，避免了正负极之间的短路接触，进而提升电芯炉温测试的通过率，能够防止电池短路、爆炸；粘结涂层不仅能够防止耐热涂层从隔膜上脱落，提高隔膜的粘结力和电池的安全性，而且能够改善聚烯烃隔膜与电极的界面，大幅提升了电池循环寿命。但是，耐热涂层、粘结涂层的存在加厚了隔膜的厚度，会降低电池的能量密度。进一步地，通过合并粘结涂层和耐热涂层以降低隔膜的厚度，进而提高能量密度，但是将耐热涂层合并后，隔膜的热粘结涂层和收缩性能和界面粘结性能就大大降低，对电池的安全性能造成影响，因此现有技术的隔膜往往很难兼顾电池的高能量密度和高安全性。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种复合隔膜及电化学装置，该复合隔膜具有优异的耐热收缩性能和界面粘结性能，在应用于电化学装置中，能够兼顾电化学装置的循环性和安全性。
[0005]本专利技术的一方面，提供一种复合隔膜，复合隔膜包括聚合物膜、设置在聚合物膜至少一个表面的功能涂层，功能涂层包含无机颗粒、有机颗粒；无机颗粒的粒径D901、有机颗粒的粒径D902满足：0.01
×
D902≤D901≤0.5
×
D902，D901是在体积基准的粒径分布中，无机颗粒从小粒径侧起、达到体积累积90％的粒径；D902是在体积基准的粒径分布中，有机颗粒从小粒径侧起、达到体积累积90％的粒径。
[0006]根据本专利技术的一实施方式，无机颗粒的质量与无机颗粒和有机颗粒质量总和的比值大于0，不大于0.9。
[0007]根据本专利技术的一实施方式，D901＜t＜D902，t是功能涂层的厚度。
[0008]根据本专利技术的一实施方式，无机颗粒包含三氧化二铝、勃姆石、氢氧化镁、二氧化硅、硫酸钡、氧化锆、氧化钙、二氧化钛、二氧化铈中的至少一种。
[0009]根据本专利技术的一实施方式，有机颗粒包含聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯
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六氟丙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、水性聚氨酯、乙烯
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醋酸乙烯共聚物、多元丙烯
满足：0.01
×
D902≤D901≤0.5
×
D902，r1是在体积基准的粒径分布中，无机颗粒从小粒径侧起、达到体积累积90％的粒径；r2是在体积基准的粒径分布中，有机颗粒从小粒径侧起、达到体积累积90％的粒径。
[0021]本专利技术中，聚合物膜是由聚合物形成的隔膜，其包含聚合物，例如包含聚烯烃。该聚合物膜可以是本领域常规聚合物隔膜，在一些优选实施例中，该聚合物膜具体可以是聚合物微孔膜，例如包括聚合物膜等，在本专利技术的具体实施过程中，选用聚乙烯微孔膜作为聚合物膜。
[0022]具体地，功能涂层设置在聚合物膜的一个或两个表面，优选为聚合物膜的两个表面(两侧)分别设置有第一功能涂层和第二功能涂层，第一功能涂层和第二功能涂层的厚度可以相同，也可以不同。
[0023]在一些实施例中，无机颗粒的质量与无机颗粒和有机颗粒质量总和的比值大于0，小于0.9，即无机颗粒的质量占无机颗粒和有机颗粒质量总和的百分比大于0，不大于90％，举例来说，无机颗粒的质量与有机颗粒的质量比为0.1
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9：1，例如0.1：1、0.5：1、1：1、1.5：1、2：1、2.5：1、3：1、3.5：1、4：1、4.5：1、5：1、5.5：1、6：1、6.5：1、7：1、8：1、9：1或其中的任意两者组成的范围。
[0024]一般情况下，无机颗粒的粒径D901满足：0.01μm＜D901＜10μm，优选为0.01μm＜D901≤7.5μm，在一些实施例中，0.01μm＜D901≤1μm，举例来说，D901满足0.02μm、0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm或其中的任意两者组成的范围。
[0025]一般情况下，有机颗粒的粒径D902满足：1μm＜D902＜15μm，在一些实施例中，2μm≤D902＜15μm，举例来说，D902满足2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、15μm或其中的任意两者组成的范围。
[0026]一般情况下，功能涂层的厚度t为0.5μm～10μm，在一些实施例中，t为1μm～10μm，例如1μm、1.8μm、2μm、2.1μm、2.2μm、3μm、3.5μm、3.9μm、4μm、4.1μm、5μm、6μm、7μm、8μm、10μm或其中的任意两者组成的范围。
[0027]本专利技术中，在保证复合隔膜中，无机颗粒的粒径D901、有机颗粒的粒径D902、功能涂层的厚度t满足上述条件的前提下，还需要满足以下条件：D901＜t＜D902。
[0028]在一些实施例中，无机颗粒包含三氧化二铝、勃姆石、氢氧化镁、二氧化硅、硫酸钡、氧化锆、氧化钙、二氧化钛、二氧化铈中的至少一种。
[0029]在一些实施例中，有机颗粒包含聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯
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六氟丙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、水性聚氨酯、乙烯
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醋酸乙烯共聚物、多元丙烯酸类共聚物、聚苯乙烯磺酸锂、纯苯乳胶、聚偏二氟乙烯
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三氯乙烯、聚偏二氟乙烯
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氯代三氟乙烯、共聚物中的至少一种，所述共聚物包括由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯
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六氟丙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、水性聚氨酯、乙烯
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醋酸乙烯共聚物、多元丙烯酸类共聚物、聚苯乙烯磺酸锂、纯苯乳胶、聚偏二氟乙烯
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三氯乙烯、聚偏二氟乙烯
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氯代三氟乙烯中的至少两种共聚而成的共聚物。其中聚偏氟乙烯
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六氟丙烯是指聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物(PVDF
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HFP)。
[0030]具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合隔膜，其特征在于，所述复合隔膜包括聚合物膜、设置在聚合物膜至少一个表面的功能涂层，所述功能涂层包含无机颗粒、有机颗粒；所述无机颗粒的粒径D901、有机颗粒的粒径D902满足：0.01
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D902≤D901≤0.5
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D902，D901是在体积基准的粒径分布中，无机颗粒从小粒径侧起、达到体积累积90％的粒径；D902是在体积基准的粒径分布中，有机颗粒从小粒径侧起、达到体积累积90％的粒径。2.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述无机颗粒的质量与所述无机颗粒和有机颗粒质量总和的比值大于0，不大于0.9。3.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，D901＜t＜D902，t是功能涂层的厚度。4.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述无机颗粒包含三氧化二铝、勃姆石、氢氧化镁、二氧化硅、硫酸钡、氧化锆、氧化钙、二氧化钛、二氧化铈中的至少一种。5.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述有机颗粒包含聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯
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六氟丙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、水性聚氨酯、乙烯
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醋酸乙烯共聚物、多元丙烯酸类共聚物、聚苯乙烯磺酸锂、聚偏二氟乙烯
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三氯乙烯、聚偏二氟乙烯
【专利技术属性】
技术研发人员：贺飞，李素丽，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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