【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，具体而言，涉及一种复合隔膜及其制备方法和电池。
技术介绍
1、随着新能源汽车行业的快速发展，对车载锂电池的安全性和能量密度要求日益提升。尤其是在极端工况下，电池内部产生的大量热量可能导致温度快速升高，会影响电池寿命并可能引发安全问题。隔膜在电池中的主要功能是防止阳极和阴极极片之间的物理接触，同时也作为电池内的锂离子运输通道；并且在电池的安全性方面，隔膜起着重要的作用。因此，开发具有优异热稳定性的隔膜成为改善锂电池热管理的关键。
2、相关技术中，一些隔膜包括基膜和设置在基膜上的涂层，其通过涂层的设置可以起到增加隔膜的穿刺强度和耐高温的能力等的作用。然而，现有的隔膜涂层还存在热稳定性较差、界面不稳定等问题。因此，亟需提供一种复合隔膜，以解决现有技术存在的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种复合隔膜及其制备方法和电池，可以缓解现有的隔膜存在的热性能不佳、界面不稳定的问题，能够改善电池的高温性能和循环稳定性，同时还具有制备成本低、工艺简单，能够实现产业化的技术需求。
2、为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
3、根据本申请的一个方面，本申请实施例提供了一种复合隔膜，所述复合隔膜包括基膜，以及设置在所述基膜沿厚度方向至少一侧表面上的涂层；
4、所述涂层包括复合材料，所述复合材料包括高熵合金气凝胶和固态电解质。
5、另外，根据
6、在其中的一些实施方式中，所述高熵合金气凝胶包括钠、钾、钙、铅、铈、镁、铝、锌、锶、钡、铜或钴中的至少五种金属元素。
7、在其中的一些实施方式中，所述固态电解质包括硫化物固态电解质、氧化物固态电解质、卤化物固态电解质或聚合物固态电解质中至少的一种。
8、在其中的一些实施方式中，所述涂层还包括粘结剂；所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚全氟烷氧基、聚四氟乙烯、聚丙烯腈或聚乙烯醇中的至少一种。
9、在其中的一些实施方式中，所述复合材料中，所述高熵合金气凝胶与所述固态电解质的质量比为(70～90)：(10～16)。
10、在其中的一些实施方式中，所述高熵合金气凝胶、所述固态电解质和所述粘结剂的质量比为(70～90)：(10～16)：(8～11)。
11、在其中的一些实施方式中，所述基膜包括聚酯膜、聚乙烯膜或聚丙烯膜中的至少一种。
12、在其中的一些实施方式中，所述基膜的厚度为7～9μm，孔隙率为30％～40％。
13、在其中的一些实施方式中，所述涂层的厚度为3～5μm。
14、根据本申请的另一个方面，本申请实施例提供了一种复合隔膜的制备方法，所述方法包括：
15、将金属盐溶于溶剂中，加入增稠剂，得到溶胶液；
16、将所述溶胶液与固态电解质混合，调节体系的ph值至碱性，得到复合凝胶；
17、将所述复合凝胶进行后处理，得到包含高熵合金气凝胶和固态电解质的复合材料；
18、将包含所述复合材料的浆料涂覆在基膜的至少一侧表面上，得到复合隔膜；
19、所述后处理的工艺方法包括热处理工艺、循环冻融工艺、化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或电沉积工艺中的至少一种。
20、在其中的一些实施方式中，所述金属盐包括至少五种金属盐组成的混合物。
21、在其中的一些实施方式中，所述金属盐包括钠盐、钾盐、钙盐、铅盐、铈盐、镁盐、铝盐、锌盐、锶盐、钡盐、铜盐或钴盐中的至少五种混合物。
22、在其中的一些实施方式中，所述金属盐中的阴离子包括硝酸根离子、醋酸根离子或硫酸根离子中的至少一种。
23、在其中的一些实施方式中，所述溶剂包括醇和水。
24、在其中的一些实施方式中，所述醇和水的体积比为1：(3～4)。
25、在其中的一些实施方式中，所述醇包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙二醇中的一种或两种。
26、在其中的一些实施方式中，所述增稠剂包括聚乙二醇、聚丁二醇、聚乙烯醇或聚酰胺醇中的一种。
27、在其中的一些实施方式中，以所述溶剂的质量为基准，所述金属盐的质量占所述溶剂质量的35％～45％。
28、在其中的一些实施方式中，以所述溶剂的质量为基准，所述增稠剂的质量占所述溶剂质量的1.5％～2％。
29、在其中的一些实施方式中，所述固态电解质包括硫化物固态电解质、氧化物固态电解质、卤化物固态电解质或聚合物固态电解质中的至少一种。
30、在其中的一些实施方式中，以所述溶剂的质量为基准，所述固态电解质的质量占所述溶剂质量的分数为5％～8％。
31、在其中的一些实施方式中，所述调节体系的ph值时使用的碱包括氢氧化铝、氢氧化铜、氢氧化锌、氨水、碳酸钠中的一种或多种。
32、在其中的一些实施方式中，所述调节体系的ph值在9～11的范围内。
33、在其中的一些实施方式中，所述热处理工艺是在惰性气体气氛中进行，热处理的升温速率为5～8℃/min，热处理的保温温度为800～1000℃，热处理的保温时间为3h～5h。
34、在其中的一些实施方式中，所述得到复合凝胶之后，所述后处理之前，还包括干燥的步骤。
35、在其中的一些实施方式中，所述包含复合材料的浆料包括复合材料、粘结剂和水。
36、在其中的一些实施方式中，所述浆料中，所述复合材料、粘结剂和水的质量比为(30～40)：(3～6)：100。
37、根据本申请的再一个方面，本申请实施例提供了一种电池，包括隔膜，所述隔膜为前述复合隔膜或前述制备方法制备得到的复合隔膜。
38、实施本专利技术的技术方案，至少具有以下有益效果：
39、(1)在本申请实施例中，所提供的复合隔膜中含有高熵合金气凝胶，其中高熵合金气凝胶材料内部晶格畸变严重，通过增加声子散射可以显著改善隔膜的热性能，并且高熵合金气凝胶三维网络结构赋予复合隔膜良好的柔韧性，因此，该复合隔膜可以有效提高电池的整体热稳定性，进而提高电池的高温性能。
40、(2)该复合隔膜中还含有固态电解质，固态电解质和高熵合金气凝胶可以发挥协同作用，如，将固态电解质分散在高熵合金气凝胶的三维骨架内部，在调节材料形成均匀孔洞结构的微结构形貌的同时，可以使复合材料形成比表面积更高、空隙结构更均匀的三维网络结构，还改善了晶界离子传输效率，从而提高电池的电性能。
41、(3)在本申请实施例中，通过采用溶胶-凝胶法，制备固态电解质/高熵合金气凝胶涂层，将其涂覆在基膜两面后，经过常压干燥得到综合性能优异的复合隔膜。与类似的隔膜涂层材料相比，本专利技术的制备的多功能隔膜涂层结构更均匀和稳定，涂覆在锂电池隔膜表面后对电池的高温性能和循环稳定性有明显改善作用。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合隔膜，其特征在于，包括基膜，以及设置在所述基膜沿厚度方向至少一侧表面上的涂层；
2.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述高熵合金气凝胶包括钠、钾、钙、铅、铈、镁、铝、锌、锶、钡、铜或钴中的至少五种金属元素；
3.根据权利要求1或2所述的复合隔膜，其特征在于，所述涂层还包括粘结剂；
4.根据权利要求3所述的复合隔膜，其特征在于，所述复合材料中，所述高熵合金气凝胶与所述固态电解质的质量比为(70～90)：(10～16)；
5.根据权利要求1或2所述的复合隔膜，其特征在于，所述基膜包括聚酯膜、聚乙烯膜或聚丙烯膜中的至少一种；
6.一种复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述得到溶胶液的步骤满足如下特征(1)～(5)中的至少一项：
8.根据权利要求6所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述得到复合凝胶的步骤满足如下特征(1)～(4)中的至少一项：
9.根据权利要求6～8任一项所述的复合隔膜的制备方法，其
10.一种电池，包括隔膜，其特征在于，所述隔膜为权利要求1～5中任意一项所述的复合隔膜或根据权利要求6～9任意一项所述的制备方法制备得到的复合隔膜。
...【技术特征摘要】
1.一种复合隔膜，其特征在于，包括基膜，以及设置在所述基膜沿厚度方向至少一侧表面上的涂层；
2.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述高熵合金气凝胶包括钠、钾、钙、铅、铈、镁、铝、锌、锶、钡、铜或钴中的至少五种金属元素；
3.根据权利要求1或2所述的复合隔膜，其特征在于，所述涂层还包括粘结剂；
4.根据权利要求3所述的复合隔膜，其特征在于，所述复合材料中，所述高熵合金气凝胶与所述固态电解质的质量比为(70～90)：(10～16)；
5.根据权利要求1或2所述的复合隔膜，其特征在于，所述基膜包括聚酯膜、聚乙烯膜或聚丙烯膜中的至少一种；
6.一种复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述方...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁美玉，于清江，徐丹，江柯成，於洪将，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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