一种有机乳化液涂覆的聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池与流程

1.本发明属于锂离子电池隔膜材料技术领域，涉及一种聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池，尤其涉及一种有机乳化液涂覆的聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池。


背景技术：

2.锂离子电池作为纯电动新能源汽车的核心部件，锂离子电池安全问题已成为限制其进一步发展的关键指标之一。造成锂离子电池安全事故的原因除电池组设计缺陷、使用过程滥用及外部环境冲击外，主要与单体电池的组成、设计及制造工艺有关，其中电池组成对安全性能的影响尤为关键。隔膜作为锂离子电池的四大主材之一，对锂离子电池综合性能有着重要影响，尤其是在安全性能方面，隔膜位于正极与负极之间，起防止电池短路和提供电解质离子通道的作用。
3.目前，聚烯烃微孔薄膜材料获得越来越多的应用和发展，当前最广泛的应用是作为锂离子电池的隔膜材料，成为锂离子电池的关键内层组件之一。隔膜对实际电池的性能有着至关重要的影响，其必须具备良好的化学、电化学稳定性以及在反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性。隔离膜材料与电极之间的界面相容性、隔离膜对电解质的保持性均对锂离子电池的充放电性能、循环性能等有较大影响。此外，随着动力汽车的快速发展，对锂离子动力电池的安全性提出了更高的要求，而影响锂离子动力电池安全性的关键因素之一就是隔膜的安全性。电池在充放电过程中会释放热量，当温度接近聚合物熔点时，微孔闭合而产生自关闭，这时阻抗明显上升，通过电池的电流也受到限制，因而可防止由于过热而引起的爆炸等现象。当电池内部温度继续升高的时候，闭孔后的隔膜应当保持原来的完整性和一定的机械强度，继续起到隔离正负电极的作用，防止短路发生。所以在允许范围内隔膜的闭孔温度越低，其应用于锂离子电池安全性会越好。虽然pe材料熔点较低(120～135℃)，处于电池热失控的初始阶段，相较pp材料(熔点在160～180℃)，更有利于电池的安全控制，所以动力电池更倾向于使用陶瓷涂敷的pe隔膜。但pe隔膜采用湿法生产，相较于pp隔膜(干法)成本较高，celgard等国外企业掌握共挤压干法制备pp/pe/pp复合膜技术，长期占据锂离子电池隔膜高端市场，但制作成本偏高。
4.因此，如何找到一种更为适宜的方法，能够解决现有的隔膜中，存在的上述局限性，提高隔膜的安全性能，同时还便于实现和工业化应用，还能够具有较薄的隔膜厚度，已成为业内亟待解决的关键技术问题之一。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池，特别是一种有机乳化液涂覆的聚烯烃复合隔膜。本发明提供的聚烯烃复合隔膜，具有较低的闭孔温度，提高了锂离子电池的安全性能，而且该涂覆浆料通过溶液法乳
化机理制备而成，具有工艺简单、环境友好、稳定性好、粒径分布均匀、熔点低的优势。
6.本发明提供了一种聚烯烃复合隔膜，包括聚烯烃基膜；
7.复合在聚烯烃基膜至少一面上的氧化聚乙烯蜡涂层。
8.优选的，所述氧化聚乙烯蜡涂层具有类球状的氧化聚乙烯蜡颗粒堆叠排列分布的微观形貌；
9.所述氧化聚乙烯蜡涂层的厚度为0.5～10μm；
10.所述氧化聚乙烯蜡颗粒的表面具有褶皱的微观形貌；
11.所述聚烯烃基膜为微孔膜。
12.优选的，所述氧化聚乙烯蜡的分子量为1000～10000；
13.所述氧化聚乙烯蜡颗粒的中位粒径为0.1～3μm；
14.所述氧化聚乙烯蜡涂层由氧化聚乙烯蜡乳液复合在所述聚烯烃基膜上；
15.所述氧化聚乙烯蜡的结构式中含有羰基和羟基。
16.优选的，所述聚烯烃基膜的中位孔径为20～100nm；
17.所述聚烯烃基膜的厚度为3～20μm；
18.所述聚烯烃基膜包括聚乙烯基膜和/或聚丙烯基膜。
19.优选的，所述氧化聚乙烯蜡乳液，按质量百分比计，包括：
[0020][0021][0022]
优选的，所述乳化剂包括平平加o、span-60、聚乙二醇脂肪酸酯、n-十二烷基二甲胺、辛基苯酚聚氧乙烯醚和三乙烯二胺中的一种或多种；
[0023]
所述稳定剂包括三乙醇胺、亚磷酸酯类稳定剂和环氧化合物类稳定剂中的一种或多种；
[0024]
所述表面活性剂包括异辛醇、十二烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠、单硬脂酸甘油酯、卵磷脂类和甜菜碱类中的一种或多种；
[0025]
所述氧化聚乙烯蜡涂层上也可以复合有其他功能涂层；
[0026]
所述其他功能涂层包括陶瓷涂层；
[0027]
所述陶瓷涂层中的陶瓷粉料包括氧化铝、勃姆石、氧化镁、二氧化硅、氧化锆、硫酸钡和硫酸钙中的一种或几种。
[0028]
本发明提供了一种聚烯烃复合隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0029]
1)将氧化聚乙烯蜡和乳化剂，加热混合后，然后加入稳定剂水溶液再次混合，再加入表面活性剂进行乳化后，得到氧化聚乙烯蜡乳液浆料；
[0030]
2)将上述步骤得到的氧化聚乙烯蜡乳液浆料涂布在聚烯烃基膜上，烘干后，得到聚烯烃复合隔膜。
[0031]
优选的，所述加热混合的温度为40～160℃；
[0032]
所述加热混合的时间为0.2～5h；
[0033]
所述加入稳定剂水溶液为多次加入稳定剂水溶液；
[0034]
所述多次的次数为2～5次；
[0035]
所述稳定剂水溶液的温度为20～100℃。
[0036]
优选的，所述乳化的温度为40～160℃；
[0037]
所述乳化的转速为200～1000rpm；
[0038]
所述乳化的时间为0.2～6h；
[0039]
所述涂布包括喷射涂布、凹版涂布、窄缝涂布和浸湿涂布中的一种或者多种；
[0040]
所述烘干的温度为40～100℃；
[0041]
所述烘干的时间为1～12h。
[0042]
本发明还提供了一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜和电解液；
[0043]
所述隔膜包括上述技术方案任意一项所述的聚烯烃复合隔膜或上述技术方案任意一项所述的制备方法制备的聚烯烃复合隔膜。
[0044]
本发明提供了一种聚烯烃复合隔膜，包括聚烯烃基膜；复合在聚烯烃基膜至少一面上的氧化聚乙烯蜡涂层。与现有技术相比，本发明针对现有的锂离子电池隔膜存在自闭孔温度较高，安全性较差，而pp/pe/pp复合膜技术又存在制作成本偏高的问题。更对现有的类似工艺和文献进行了研究，研究人员，现有用于锂电池隔膜的涂覆浆料，也有采用水溶性纤维素、pvdf、聚乙烯、陶瓷材料等，但聚乙烯涂覆浆料多为粉体分散制得，粒径偏大，熔点偏高，稳定性差；而且已公开锂离子电池隔膜相关文献改进隔膜闭孔机制的工艺较复杂，规模化可实现性较低。如专利号为cn107634168a的技术方案，其制备得到了水溶性纤维素、无机陶瓷混合浆料，涂覆于聚烯烃微孔膜上，虽然能达到不吸水及水分含量达标的目的，但是其没有低温自闭孔功能，导致安全性较差等等问题。
[0045]
本发明创造性的将氧化聚乙烯蜡做成了氧化聚乙烯蜡涂层，复合在聚烯烃隔膜上，得到聚烯烃复合隔膜。该锂离子电池隔膜具有较低的闭孔温度，大大降低了pp基隔膜的闭孔温度，提高了锂离子电池的安全性。而且，本发明该涂层是由涂覆浆料通过溶液法乳化机理制备而成，具有环境友好、稳定性好、粒径分布均匀、熔点低的优势，制备工艺简单、安全环保、易于大规模生产。
[0046]
本发明采用的氧化聚乙烯蜡分子中带有一定量的羰基和羟基，可以增强氧化聚乙烯蜡的亲水性，使其容易乳化。得到了氧化聚乙烯蜡乳化液，乳化液中，粒径分布均匀、熔点适宜、稳定性好、环境友好，利于长期贮存，便于商业化应用；同时乳化液与聚烯烃基膜相容性良好，结合性能良好。本发明解决了商业化锂离子电池隔膜闭孔温度较高的问题，从而提高了锂离子电池的安全性能。
[0047]
实验结果表明，本发明提供的聚烯烃复合隔膜，具有较低的闭孔温度，提高了锂离子电池的安全性，而且乳化液浆料稳定性好，粒径分布均匀，工艺简单、安全环保、易于大规模生产。
附图说明
[0048]
图1为本发明实施例4制备的乳液浆料的外观照片；
[0049]
图2为本发明实施例4制备的乳液浆料的sem扫描电镜图；
[0050]
图3为本发明实施例4制备的乳液浆料的粒径分布图。
具体实施方式
[0051]
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。
[0052]
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
[0053]
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯或锂离子电池隔膜制备领域内使用的常规纯度。
[0054]
本发明提供了一种聚烯烃复合隔膜，包括聚烯烃基膜；
[0055]
复合在聚烯烃基膜至少一面上的氧化聚乙烯蜡涂层。
[0056]
本发明所述聚烯烃复合隔膜包括聚烯烃基膜。
[0057]
本发明原则上对所述聚烯烃基膜的选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述聚烯烃基膜优选包括微孔膜。进一步的，所述聚烯烃基膜的中位孔径优选为20～100nm，更优选为20～80nm，更优选为25～60μm，更优选为30～50μm。
[0058]
本发明原则上对所述聚烯烃基膜的具体参数和种类没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述聚烯烃基膜的厚度优选为3～20μm，更优选为5～18μm，更优选为8～15μm，更优选为10～12μm。本发明所述聚烯烃基膜优选由湿法工艺制备后得到，即湿法聚烯烃膜。
[0059]
本发明原则上对所述聚烯烃基膜的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述聚烯烃基膜优选包括聚乙烯基膜和/或聚丙烯基膜，更优选为聚乙烯基膜或聚丙烯基膜。
[0060]
本发明所述聚烯烃复合隔膜包括复合在聚烯烃基膜至少一面上的氧化聚乙烯蜡涂层。
[0061]
本发明原则上对所述氧化聚乙烯蜡涂层的具体形貌没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述氧化聚乙烯蜡涂层优选具有类球状的氧化聚乙烯蜡颗粒堆叠排列分布的微观形貌。
[0062]
本发明原则上对所述氧化聚乙烯蜡涂层的厚度没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述氧化聚乙烯蜡涂层的厚度优选为0.5～10μm，更优选为2～8μm，更优选为4～6μm。
[0063]
本发明原则上对所述氧化聚乙烯蜡颗粒的具体形貌没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述氧化聚乙烯蜡颗粒的表面优选具有褶皱的微观形貌。
[0064]
本发明原则上对所述氧化聚乙烯蜡颗粒的中位粒径没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述氧化聚乙烯蜡颗粒的中位粒径优选为0.1～3μm，更优选为0.6～2.5μm，更优选为1.1～2.0μm。
[0065]
本发明原则上对所述氧化聚乙烯蜡的分子量没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述氧化聚乙烯蜡的分子量优选为1000～10000，更优选为3000～8000，更优选为5000～6000。
[0066]
本发明原则上对所述氧化聚乙烯蜡的结构式没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述氧化聚乙烯蜡的结构式中优选含有羰基和羟基。
[0067]
本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，所述氧化聚乙烯蜡涂层优选由氧化聚乙烯蜡乳液复合在所述聚烯烃基膜上。
[0068]
本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述氧化聚乙烯蜡乳液，按质量百分比计，优选包括：
[0069][0070]
具体的，所述氧化聚乙烯蜡的加入量优选为15～40重量份，更优选为20～35重量份，更优选为25～30重量份。所述水的加入量优选为60～85重量份，更优选为65～80重量份，更优选为70～75重量份。所述乳化剂的加入量优选为2～4重量份，更优选为2.4～3.6重量份，更优选为2.8～3.2重量份。所述稳定剂的加入量优选为0.5～3重量份，更优选为1～2.5重量份，更优选为1.5～2重量份。所述表面活性剂的加入量优选为0.2～1重量份，更优选为0.3～0.9重量份，更优选为0.4～0.8重量份，更优选为0.5～0.7重量份。
[0071]
本发明原则上对所述乳化剂的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯
蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述乳化剂优选包括平平加o、span-60、聚乙二醇脂肪酸酯、n-十二烷基二甲胺、辛基苯酚聚氧乙烯醚和三乙烯二胺中的一种或多种，更优选为平平加o、span-60、聚乙二醇脂肪酸酯、n-十二烷基二甲胺、辛基苯酚聚氧乙烯醚或三乙烯二胺。
[0072]
本发明原则上对所述稳定剂的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述稳定剂优选包括三乙醇胺、亚磷酸酯类稳定剂和环氧化合物类稳定剂中的一种或多种，更优选为三乙醇胺、亚磷酸酯类稳定剂或环氧化合物类稳定剂。
[0073]
本发明原则上对所述表面活性剂的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述表面活性剂优选包括异辛醇、十二烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠、单硬脂酸甘油酯、卵磷脂类和甜菜碱类中的一种或多种，更优选为异辛醇、十二烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠、单硬脂酸甘油酯、卵磷脂类或甜菜碱类。
[0074]
本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述氧化聚乙烯蜡涂层上优选可以复合有其他功能涂层，具体的，所述其他功能涂层优选包括陶瓷涂层。
[0075]
本发明原则上对所述陶瓷涂层中的陶瓷粉料没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述陶瓷涂层中的陶瓷粉料优选包括氧化铝、勃姆石、氧化镁、二氧化硅、氧化锆、硫酸钡和硫酸钙中的一种或几种，更优选为氧化铝、勃姆石、氧化镁、二氧化硅、氧化锆、硫酸钡或硫酸钙。
[0076]
本发明提供了一种聚烯烃复合隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0077]
1)将氧化聚乙烯蜡和乳化剂，加热混合后，然后加入稳定剂水溶液再次混合，再加入表面活性剂进行乳化后，得到氧化聚乙烯蜡乳液浆料；
[0078]
2)将上述步骤得到的氧化聚乙烯蜡乳液浆料涂布在聚烯烃基膜上，烘干后，得到聚烯烃复合隔膜。
[0079]
本发明对所述聚烯烃复合隔膜的结构、组成和参数，以及相应的优选原则，与前述聚烯烃复合隔膜中的结构、组成和参数，以及相应的优选原则，均可以进行对应，在此不再一一赘述。
[0080]
本发明首先将氧化聚乙烯蜡和乳化剂，加热混合后，然后加入稳定剂水溶液再次混合，再加入表面活性剂进行乳化后，得到氧化聚乙烯蜡乳液浆料。
[0081]
本发明原则上对所述加热混合的温度没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性
能，更好的实现乳液涂覆，所述加热混合的温度优选为40～160℃，更优选为60～140℃，更优选为80～120℃。
[0082]
本发明原则上对所述加热混合的时间没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述加热混合的时间优选为0.2～5h，更优选为1～4h，更优选为2～3h。
[0083]
本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述加入稳定剂水溶液优选为多次加入稳定剂水溶液，具体的，所述多次的次数优选为2～5次，更优选为2.5～4.5次，更优选为3～4次。
[0084]
本发明原则上对所述稳定剂水溶液的温度没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述稳定剂水溶液的温度优选为20～100℃，更优选为30～90℃，更优选为50～80℃，更优选为60～70℃。
[0085]
本发明原则上对所述乳化的温度没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述乳化的温度优选为40～160℃，更优选为60～140℃，更优选为80～120℃。
[0086]
本发明原则上对所述乳化的转速没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述乳化的转速优选为200～1000rpm，更优选为300～900rpm，更优选为400～800rpm，更优选为500～700rpm。
[0087]
本发明原则上对所述乳化的时间没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述乳化的时间优选为0.2～6h，更优选为1～5h，更优选为2～4h。
[0088]
本发明最后将上述步骤得到的氧化聚乙烯蜡乳液浆料涂布在聚烯烃基膜上，烘干后，得到聚烯烃复合隔膜。
[0089]
本发明原则上对所述涂布的选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述涂布优选包括喷射涂布、凹版涂布、窄缝涂布和浸湿涂布中的一种或者多种，更优选为喷射涂布、凹版涂布、窄缝涂布或浸湿涂布。
[0090]
本发明原则上对所述烘干的温度没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层
的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述烘干的温度优选为40～100℃，更优选为50～90℃，更优选为60～80℃。
[0091]
本发明原则上对所述烘干的时间没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证与氧化聚乙烯蜡涂层的相容性，提高低温闭孔效果，保证综合性能，提高制备过程中氧化聚乙烯蜡的乳化性能，更好的实现乳液涂覆，所述烘干的时间优选为1～12h，更优选为3～10h，更优选为5～7h。
[0092]
本发明提供的聚烯烃复合隔膜用于锂离子电池隔膜时，可以降低隔膜的闭孔温度，从提高锂离子电池的安全性能。而且本发明制备过程中，有机浆料是通过溶液乳化机理制备而成，即将聚乙烯蜡氧化后，与水、表面活性剂、乳化剂等按一定顺序和比例混合之后制备而成的水性有机浆料。该方法将聚乙烯蜡氧化，氧化聚乙烯蜡分子中带有一定量的羰基和羟基，从而增强了氧化聚乙烯蜡的亲水性，使其容易乳化。该方法所制备的有机浆料稳定性好，聚乙烯蜡微球大小均一，且具有适当的熔点。该浆料的制备方法避免了传统方法中高温、高压的使用，更加安全友好。该水性有机浆料与油性体系浆料相比具有产线成本低、溶剂回收容易的优势。
[0093]
本发明还提供了一种锂离子电池，优选包括正极、负极、隔膜和电解液；
[0094]
所述隔膜包括上述技术方案中任意一项所述的聚烯烃复合隔膜或上述技术方案中任意一项所述的制备方法制备的聚烯烃复合隔膜。
[0095]
本发明上述步骤提供了一种有机乳化液涂覆的聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池。本发明将氧化聚乙烯蜡做成了氧化聚乙烯蜡涂层，复合在聚烯烃隔膜上，得到聚烯烃复合隔膜。该锂离子电池隔膜具有较低的闭孔温度，大大降低了pp基隔膜的闭孔温度，提高了锂离子电池的安全性。而且，本发明该涂层是由涂覆浆料通过溶液法乳化机理制备而成，具有环境友好、稳定性好、粒径分布均匀、熔点低的优势，制备工艺简单、安全环保、易于大规模生产。
[0096]
本发明采用的氧化聚乙烯蜡分子中带有一定量的羰基和羟基，可以增强氧化聚乙烯蜡的亲水性，使其容易乳化。得到了氧化聚乙烯蜡乳化液，乳化液中，粒径分布均匀、熔点适宜、稳定性好、环境友好，利于长期贮存，便于商业化应用；同时乳化液与聚烯烃基膜相容性良好，结合性能良好。本发明解决了商业化锂离子电池隔膜闭孔温度较高的问题，从而提高了锂离子电池的安全性能。
[0097]
实验结果表明，本发明提供的聚烯烃复合隔膜，具有较低的闭孔温度，提高了锂离子电池的安全性，而且乳化液浆料稳定性好，粒径分布均匀，工艺简单、安全环保、易于大规模生产。
[0098]
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池进行了详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
[0099]
涂覆浆料的制备
[0100]
实施例1
[0101]
(1)称取30g的氧化聚乙烯蜡、1.5的平平加o与3g的span-60，加入三口烧瓶中。将三口烧瓶置于恒温油浴锅中加热。
[0102]
(2)待氧化聚乙烯蜡和乳化剂(平平加o+span-60)完全融化后开启搅拌器，匀速搅拌30min。加入含有1.5g三乙醇胺的90℃蒸馏水，分3次添加，总水量为90g。
[0103]
(3)第3次加水完毕后，加入0.9g异辛醇。将搅拌速度调至600r/min，乳化温度升至110℃，继续搅拌40min。降低搅拌速度，停止加热，一直搅拌到乳液冷却至室温为止。
[0104]
实施例2
[0105]
(1)称取30g的氧化聚乙烯蜡、2.25g的平平加o与2.25g的span-60，加入三口烧瓶中。将三口烧瓶置于恒温油浴锅中加热。
[0106]
(2)待氧化聚乙烯蜡和乳化剂(平平加o+span-60)完全融化后开启搅拌器，匀速搅拌30min。加入含有1.5g三乙醇胺的90℃蒸馏水，分3次添加，总水量为90g。
[0107]
(3)第3次加水完毕后，加入0.9g异辛醇。将搅拌速度调至600r/min，乳化温度升至110℃，继续搅拌40min。降低搅拌速度，停止加热，一直搅拌到乳液冷却至室温为止。
[0108]
实施例3
[0109]
(1)称取30g的氧化聚乙烯蜡、3g的平平加o与1.5g的span-60，加入三口烧瓶中。将三口烧瓶置于恒温油浴锅中加热。
[0110]
(2)待氧化聚乙烯蜡和乳化剂(平平加o+span-60)完全融化后开启搅拌器，匀速搅拌30min。加入含有1.5g三乙醇胺的90℃蒸馏水，分3次添加，总水量为90g。
[0111]
(3)第3次加水完毕后，加入0.9g异辛醇。将搅拌速度调至600r/min，乳化温度升至110℃，继续搅拌40min。降低搅拌速度，停止加热，一直搅拌到乳液冷却至室温为止。
[0112]
实施例4
[0113]
(1)称取30g的氧化聚乙烯蜡、3.6g的平平加o与0.9g的span-60，加入三口烧瓶中。将三口烧瓶置于恒温油浴锅中加热。
[0114]
(2)待氧化聚乙烯蜡和乳化剂(平平加o+span-60)完全融化后开启搅拌器，匀速搅拌30min。加入含有1.5g三乙醇胺的90℃蒸馏水，分3次添加，总水量为90g。
[0115]
(3)第3次加水完毕后，加入0.9g异辛醇。将搅拌速度调至600r/min，乳化温度升至110℃，继续搅拌40min。降低搅拌速度，停止加热，一直搅拌到乳液冷却至室温为止。
[0116]
对本发明实施例4制备的乳液浆料进行表征。
[0117]
参见图1，图1为本发明实施例4制备的乳液浆料的外观照片。
[0118]
参见图2，图2为本发明实施例4制备的乳液浆料的sem扫描电镜图。
[0119]
对本发明实施例4制备的乳液浆料进行检测。
[0120]
参见图3，图3为本发明实施例4制备的乳液浆料的粒径分布图。
[0121]
对比例1
[0122]
(1)称取30g的氧化聚乙烯蜡、3g的平平加o与1.5g的span-60，加入三口烧瓶中。将三口烧瓶置于恒温油浴锅中加热。
[0123]
(2)待氧化聚乙烯蜡和乳化剂(平平加o+span-60)完全融化后开启搅拌器，匀速搅拌30min。加入含有1.5g三乙醇胺的90℃蒸馏水，分3次添加，总水量为90g。
[0124]
(3)第3次加水完毕后，加入0.6g异戊醇。将搅拌速度调至600r/min，乳化温度升至110℃，继续搅拌40min。降低搅拌速度，停止加热，一直搅拌到乳液冷却至室温为止。
[0125]
对本发明实施例1～4制备的乳液浆料和对比例1制备的浆料进行表征和检测。
[0126]
参见表1，表1为本发明实施例1～4和对比例1制备的浆料的检测结果。
[0127]
表1
[0128]
项目乳液外观粒度d50(μm)静置分层情况状态实施例1乳白色18.650d后少许分层黏度适中、颗粒大且集中实施例2乳白色13.550d后少许分层黏度适中、颗粒大且集中实施例3乳白色5.460d后未出现分层黏度适中、颗粒较大且集中实施例4乳白色1.260d后未出现分层黏度适中、颗粒均匀且集中对比例1乳白色5.560d后出现少许分层黏度适中、颗粒较大且不集中
[0129]
涂覆隔膜的制备
[0130]
实施例5
[0131]
将上述实施例3所制备的涂覆浆料用涂布机均匀的涂布在厚度为12μm的聚丙烯基膜上面，然后过烤箱干燥，得到涂层厚度为6μm，总厚度为18μm的单涂层隔膜。
[0132]
实施例6
[0133]
将上述实施例4所制备的涂覆浆料，用涂布机均匀的涂布在厚度为12μm的聚丙烯基膜上面，然后过烤箱干燥，得到涂层厚度为2μm，总厚度为14μm的单涂层隔膜。
[0134]
实施例7
[0135]
将上述实施例4所制备的涂覆浆料，用涂布机均匀的涂布在厚度为12μm的聚乙烯基膜上面，然后过烤箱干燥，得到涂层厚度为2μm，总厚度为14μm的单涂层隔膜。
[0136]
对比例2
[0137]
未涂覆浆料的聚丙烯基膜。
[0138]
对本发明实施例5～7制备的复合隔膜和对比例2制备的聚丙烯基膜进行性能检测。
[0139]
参见表2，表2为本发明实施例5～7制备的复合隔膜和对比例2制备的聚丙烯基膜的性能检测结果。
[0140]
表2
[0141][0142]
以上对本发明提供的一种有机乳化液涂覆的聚烯烃复合隔膜及其制备方法、锂离子电池进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且
也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。