【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，进一步属于隔膜制造，具体涉及一种隔膜及其制备方法和电池。
技术介绍
1、电池中通常包括正极极片、负极极片以及位于正极极片和负极极片之间的隔膜，隔膜作为电池中的关键组件之一，其耐热性能对电池的安全性能等有着重要影响，当前普遍通过陶瓷涂布来提升隔膜的耐热性能，受多孔基膜的影响，陶瓷涂布技术仅能有限提高隔膜的耐热性能，常规陶瓷涂布仅能改善隔膜在120℃下的热收缩，更高耐热要求，需要配陶瓷粒径和粘结胶水进行特殊的选型配比，这会额外带来成本以及隔膜水分超标的问题。基于基膜的研究也一直在进行，高熔点的pi(聚酰亚胺)基膜是研究热点，但限于成型加工以及造孔技术的壁垒，目前并没有大规模的量产。传统技术通过简单的陶瓷层来提高隔膜的热安全性能，对基膜不进行处理或仅进行较低温度的烫平处理，不能有效的提高隔膜的耐热性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的缺点与不足，提供一种隔膜及其制备方法和电池。本专利技术对基膜在涂覆前进行高温处理，在不影响基膜性能的情况下，使其预收缩，释放基膜制备热定型工艺的内应力。所制备出来的涂布膜较常规涂布膜表现出良好的耐热性能，可有效提高电芯制备高温除水工艺的温度以及效率，并降低烘烤短路率。
2、本专利技术的目的可以通过以下方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种隔膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、s1、对基膜进行加热处理，使基膜预收缩得到收缩后基膜；所述加热处理的温度为100-120℃。
5、s2、所述收缩后基膜冷却后得到隔膜。
6、在本方案中，步骤s1中，所述加热处理的温度为100-120℃。超过120℃基膜会过度收缩，导致基膜有被烫伤甚至撕裂断膜的风险，且得到的隔膜的阻抗、透气值等物性会发生改变，影响产品性能；温度低于100℃，则预热效果不达预期，起不到预收缩的效果。
7、特别说明的是，本申请中的基膜是已成型的多孔材料，其可以是经过对基材进行熔融和挤出形成膜片，对膜片进行拉伸、松弛、热定型等处理后得到的多孔材料，也可以是通过湿法制得的多孔材料，也可以是其他制备方法，其通常可以直接用作隔膜，或可在其上涂布陶瓷浆料等后作为隔膜，本申请在此不做限制。
8、作为本专利技术的一个实施方案，优选的，步骤s1中，所述加热处理的温度为100-110℃。
9、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s1中，所述加热处理的时间为1-3s。具体的加热处理时间可以为1s、2s或3s。在本方案中，时间长于3s基膜会过度收缩，导致基膜被烫伤甚至撕裂断膜的风险，且得到的隔膜的阻抗、透气值等物性会发生改变，影响产品性能；时间低于1s，则预热效果不达预期，起不到预收缩的效果。
10、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s1中，在对基膜进行加热处理的同时，对基膜施加张力。具体的可通过将基膜过辊对基膜施加张力，通过在对基膜加热的同时施加一定的张力，避免基膜在加热处理的时候过度收缩，从而影响隔膜的性能。
11、作为本专利技术的一个实施方案，所述张力的大小为10-20n。张力具体可以为10n、15n、20n。若张力过大，则会导致基膜在加热处理的时候无法实现预收缩，若张力过小，则起不到有效的拉伸的效果，基膜可能过度收缩，从而导致隔膜性能的下降。优选的，所述张力为隔膜长度方向的张力。
12、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s1中，所述收缩后基膜的孔隙率与基膜的孔隙率之差不大于1％。进一步优选的，所述孔隙率之差不大于0.5％。通过控制收缩后基膜孔隙率的变化，可以降低对隔膜的透气性、阻抗等性能的影响。
13、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s1中，所述基膜的制备方法包括：将基材制备成膜片，对所述膜片进行拉伸、松弛和热定型处理，冷却后得到所述基膜。由于隔膜需要具备一定的孔隙率来实现离子的传导等，因此会对膜片进行拉伸处理，经过拉伸处理后的膜片的孔隙率通常过大，在80％左右，故会进一步进行松弛和热定型处理，使膜片的孔隙率收缩到38％左右。拉伸、松弛和热定型处理均是本领域的常规技术手段，在此不进行展平描述。本方案中对经过上述处理获得的基膜进行进一步的加热预收缩处理。
14、进一步地，所述基材包括聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)中的至少一种。基材也可以包括其他聚合物。
15、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，在所述收缩后基膜冷却前，在所述收缩后基膜的至少一个表面上涂布陶瓷浆料形成陶瓷层，并进行干燥处理。其中干燥处理为本领域的常规操作，可在干燥烘箱中进行干燥处理，干燥烘箱的温度为60-80℃，在此不作限定。在本方案中，在进行预收缩后，进行陶瓷浆料的涂覆，可以提高基膜的尺寸稳定性。
16、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s1中，所述基膜的厚度为5-20μm，具体的厚度可以是5μm、7μm、10μm、15μm、20μm等。
17、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，所述陶瓷浆料包括以下重量百分比的各组分：85～92％无机物粉、1～3％增稠剂、0.5～2％润湿剂、0.5～2分散剂、6～8％粘接剂；且所述陶瓷浆料的固含量为25～35％。其中重量百分比指的是各物质的干重占比。
18、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，所述无机物粉选自氧化铝(三氧化二铝)、氧化钛、氧化钽、氧化硅、氧化硼、氧化镓、勃姆石中的一种或多种。
19、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，所述润湿剂选自聚醚改性有机硅类、多元醇类中的至少一种。
20、进一步地，所述润湿剂选自非离子型聚醚改性硅氧烷，阴离子聚醚改性硅氧、阳离子型聚醚改性硅氧烷、乙二醇、丙二醇、丙三醇、异丙醇、季戊四醇中的至少一种。
21、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，所述增稠剂选自甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基纤维素中的至少一种。
22、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，所述粘接剂选自聚丙烯酸、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚丙烯酰胺、聚乙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚羧酸、丁苯橡胶、聚氨酯中的至少一种。
23、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，所述分散剂选自丙烯酸盐类、偏磷酸盐类、聚乙烯醇及其衍生物的一种或者多种混合物。
24、进一步地，所述分散剂选自聚甲基丙烯酸盐、六偏磷酸钠、聚乙烯醇中的至少一种。
25、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中，隔膜中形成的陶瓷层厚度为1-4μm，具体的，可以是1μm、2μm、3μm、4μm。
26、第二方面，本专利技术提供一种如上述制备方法得到的隔膜。
27、第三方面，本专利技术提供一种电池，包括如上述的隔膜。
28、作为本专利技术的一个实施方案，所述电池包括隔膜、正极片、负极片。本专利技术将正极片、隔膜和负极片叠成或卷绕成初始电芯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述加热处理的温度为100-110℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述加热处理的时间为1-3s。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，在对基膜进行加热处理的同时，对基膜施加张力。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述张力的大小为10-20N。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述收缩后基膜的孔隙率与基膜的孔隙率之差不大于1％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述基膜的制备方法包括：将基材制备成膜片，对所述膜片进行拉伸、松弛和热定型处理，冷却后得到所述基膜。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，在所述收缩后基膜冷却前，在所述收缩后基膜的至少一个表面上涂布陶瓷浆料形成陶瓷层，并进行干燥处理。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述
10.一种电池，包括如权利要求9所述的隔膜。
...【技术特征摘要】
1.一种隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述加热处理的温度为100-110℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述加热处理的时间为1-3s。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，在对基膜进行加热处理的同时，对基膜施加张力。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述张力的大小为10-20n。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：李井泉，邵学祥，刘婵，侯敏，曹辉，
申请(专利权)人：上海瑞浦青创新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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