一种电池隔膜和锂离子电池及其制备方法与流程

文档序号:13889043阅读:522来源:国知局
本发明涉及锂离子电池领域,具体地,涉及一种电池隔膜、一种电池隔膜的制备方法、由该方法制备得到的电池隔膜、包括所述电池隔膜的锂离子电池以及所述锂离子电池的制备方法。
背景技术
:可溶胀液态电解液并具有导锂离子特性的聚合物基体主要有聚醚类(如聚氧化乙烯peo)、聚丙烯腈类(pan)、聚丙烯酸酯类(如聚甲基丙烯酸甲酯pmma及其共聚物)、聚偏氟乙烯类(包括聚偏二氟乙烯pvdf和偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物p(vdf-hfp))等。其中,聚丙烯酸酯类是研究比较多的一类聚合物基体,此类聚合物与电解液中的碳酸酯类溶剂在结构上有相似的官能团,因此,其与电解液的相容性好,与金属锂电极的界面阻抗低,界面稳定性较好,是理想的聚合物基体。将丙烯酸酯类聚合物作为凝胶聚合物电解液(gpe)基体应用于锂离子电池已有很多专利文献报道。cn103633367a公开了将广泛应用于皮革涂饰、纤维处理、塑料、金属的防腐、防锈、木器、外墙装饰等领域的自交联纯丙乳液(主体成分为丙烯酸酯类聚合物)借鉴到聚合物锂离子电池领域,摒弃了大量有机溶剂的使用,实现了聚合物锂离子电池的绿色化生产。将该基体用于聚合物锂离子电池具有亲液性强、保液率高、热稳定好等优点。但是该gpe本体阻抗偏高、离子电导率偏低,导致得到的锂离子电池倍率性能较差,在高倍率下充放电时极化较大,从而影响了锂离子电池的性能。为了减小自交联型gpe的本体阻抗、提高离子电导率,可对其进行造孔。倒相法是制备多孔膜的主要方法之一,其主要包括两种形式:(1)溶剂蒸发沉淀相分离法;(2)浸入沉淀相分离法。例如,cn101062987a公开了一种多孔型凝胶聚合物电解液薄膜及其制备方法。该多孔型凝胶聚合物电解液薄膜含有33-54重量%的聚偏氟乙烯、3-15重量%的丙烯腈-甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯共聚物以及43-52重量%的1m六氟合磷酸锂碳酸酯电解液。该多孔型凝胶聚合物电解液薄膜的制备方法包括先合成甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯和丙烯腈共聚物,然后将其与聚偏氟乙烯共混溶解于n,n-二甲基乙酰胺溶剂中配制成聚合物溶液,将该聚合物溶液涂覆在玻璃板上,浸渍入去离子水中,得到多孔薄膜,再吸附六氟合磷酸锂碳酸酯电解液制得。此外,该专利申请所采用的造孔方法为浸入沉淀相分离法。技术实现要素:本发明的目的是为了克服现有技术存在的自交联型gpe本体阻抗偏高、离子电导率偏低、在高倍率下充放电时极化较大而导致锂离子电池倍率较差的缺陷,而提供一种新的电池隔膜、一种电池隔膜的制备方法、由该方法制备得到的电池隔膜、包括该电池隔膜的锂离子电池以及所述锂离子电池的制备方法。具体地,本发明提供了一种电池隔膜,其中,所述电池隔膜包括多孔基膜和附着在所述多孔基膜至少一侧表面上的粘结层,所述粘结层含有丙烯酸酯类交联聚合物以及苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物,和/或,偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,且所述粘结层的孔隙率为40-65%。本发明还提供了一种电池隔膜的制备方法,该方法包括将含有自交联型纯丙乳液以及自交联型苯丙乳液,和/或,偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液的浆料附着在多孔基膜的至少一侧表面上,接着进行干燥,以在所述多孔基膜的至少一侧表面上形成孔隙率为40-65%的粘结层。本发明还提供了由上述方法制备得到的电池隔膜。本发明还提供了一种锂离子电池,所述锂离子电池包括正极、负极、电解液和电池隔膜,其中,所述电池隔膜为上述电池隔膜。此外,本发明还提供了一种锂离子电池的制备方法,该方法包括将正极片、电池隔膜和负极片依次层叠或卷绕成极芯,然后往所述极芯中注入电解液并封口,其中,所述电池隔膜为上述电池隔膜。本发明提供的电池隔膜采用含有自交联型纯丙乳液以及自交联型苯丙乳液和/或偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液的浆料在多孔基膜上形成具有特定孔隙率的粘结层,所述粘结层含有丙烯酸酯类交联聚合物以及苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物,和/或,偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物;该粘结层在吸收电解液后,具有优良的导锂离子特性(gpe特性),本体阻抗显著降低,离子电导率显著提高,将含有该粘结层的电池隔膜用于锂离子电池时,倍率充放电性能显著提高,并且该粘结层可抑制电池内部高温下电解液的分解,从而提高了高温循环性能和高温存储性能。此外,该粘结层可作为过渡层将正极片和负极片紧紧地粘结在一起,不仅可以形成一体化的电池极芯以提高软包电池的硬度,而且还可以使电池在循环的过程中,极片不起邹,保证正极片、负极片和电池隔膜始终紧密接触,减少容量损失,提高电池的循环特性,延长电池的使用寿命。本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:图1(a)为实施例1得到的多孔自交联聚合物膜sa1的sem图片,放大倍数为5000倍。图1(b)为实施例4得到的ccl表面的多孔自交联聚合物膜sa4的sem图片,放大倍数为20000倍。图1(c)为实施例4得到的pe表面的多孔自交联聚合物膜sa4的sem图片,放大倍数为20000倍。图2为实施例1所得sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池的解剖照片。图3为实施例1和对比例2所得sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池在25℃、1c循环过程中的放电容量随循环次数的变化关系曲线图。图4为实施例1和对比例3所得sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池在45℃、1c循环过程中的放电容量随循环次数的变化关系曲线图。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明提供的电池隔膜包括多孔基膜和附着在所述多孔基膜至少一侧表面上的粘结层,所述粘结层含有丙烯酸酯类交联聚合物以及苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物,和/或,偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,且所述粘结层的孔隙率为40-65%。“所述粘结层含有丙烯酸酯类交联聚合物以及苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物,和/或,偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物”指的是所述粘结层含有丙烯酸酯类交联聚合物与苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物而不含有偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,或者,含有丙烯酸酯类交联聚合物与偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物而不含有苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物,或者,同时含有丙烯酸酯类交联聚合物与苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物以及偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。所述丙烯酸酯类交联聚合物是指由反应型丙烯酸酯类单体发生交联聚合得到的聚合物。所述丙烯酸酯类交联聚合物的交联度可以为2-30%,优选为5-20%。在本发明中,所述交联度是指交联聚合物的重量占聚合物总重量的百分比。此外,所述丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度优选为-20℃至60℃,更优选为-12℃至54℃。根据本发明的一种优选实施方式,所述丙烯酸酯类交联聚合物为第二丙烯酸酯类交联聚合物、第三丙烯酸酯类交联聚合物、或者第一丙烯酸酯类交联聚合物与第二丙烯酸酯类交联聚合物和/或第三丙烯酸酯类交联聚合物的混合物;其中,所述第一丙烯酸酯类交联聚合物含有70-80重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、10-20重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述第二丙烯酸酯类交联聚合物含有30-40重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、50-60重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述第三丙烯酸酯类交联聚合物含有50-80重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、15-40重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段;所述第一丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为50℃-60℃,所述第二丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为-20℃~-5℃,所述第三丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为30℃-50℃。所述苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物是指由苯乙烯单体与反应型丙烯酸酯类单体发生共聚得到的共聚物。所述苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物中苯乙烯结构单元与丙烯酸酯结构单元的重量比可以为0.5-2:1,优选为0.67-1.5:1。所述苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物的交联度可以为2-30%,优选为5-20%。此外,所述苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物的玻璃化转变温度优选为-30℃至50℃,更优选为-20℃至50℃。根据本发明的一种优选实施方式,所述苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物含有40-50重量%的聚苯乙烯链段、5-15重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、30-40重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段;所述苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物的玻璃化转变温度为15-30℃。所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的玻璃化转变温度优选为-65℃至-40℃,更优选为-60℃至-40℃。根据本发明的一种优选实施方式,所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物含有80-98重量%的聚偏氟乙烯链段和2-20重量%的聚六氟丙烯链段,更优选含有90-96重量%的聚偏氟乙烯链段和4-10重量%的聚六氟丙烯链段;所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的玻璃化转变温度为-60℃至-40℃。根据本发明的一种优选实施方式,所述粘结层含有丙烯酸酯类交联聚合物和苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物且不含有偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,所述丙烯酸酯类交联聚合物与苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物的重量比为1:0.05-2,更优选为1:1-2;或者,所述粘结层含有丙烯酸酯类交联聚合物和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物且不含有苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物,所述丙烯酸酯类交联聚合物与偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量比为1:0.3-25,更优选为1:0.4-19;或者,所述粘结层含有丙烯酸酯类交联聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,所述丙烯酸酯类交联聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物与偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量比为1:0.01-2:0.3-5,更优选为1:0.05-1.5:0.45-3。本发明的发明人经过深入研究后发现,当采用以上几种聚合物按照上述特定的比例配合使用时,非常有利于电池隔膜吸液率和电导率的提高以及加工性的改善。根据本发明的一种特别优选的实施方式,所述粘结层含有第一丙烯酸酯类交联聚合物、第二丙烯酸酯类交联聚合物和苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物且不含有偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,且所述第一丙烯酸酯类交联聚合物、第二丙烯酸酯类交联聚合物与苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物的重量比为5-10:1:10-13;或者,所述粘结层含有第一丙烯酸酯类交联聚合物、第二丙烯酸酯类交联聚合物和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物且不含有苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物,所述第一丙烯酸酯类交联聚合物、第二丙烯酸酯类交联聚合物与偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量比为5-15:1:5-12;或者,所述粘结层含有第二丙烯酸酯类交联聚合物和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物且不含有苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物,所述第二丙烯酸酯类交联聚合物与偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量比为1:5-20;或者,所述粘结层含有第二丙烯酸酯类交联聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,所述第二丙烯酸酯类交联聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物与偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量比为1:0.5-2:1-5;或者,所述粘结层含有第三丙烯酸酯类交联聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,所述第三丙烯酸酯类交联聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物与偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量比为1:0.5-2:1-5;或者,所述粘结层含有第一丙烯酸酯类交联聚合物、第二丙烯酸酯类交联聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,第一丙烯酸酯类交联聚合物、第二丙烯酸酯类交联聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物与偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的重量比为10-15:1:0.5-2:5-10;其中,所述第一丙烯酸酯类交联聚合物含有70-80重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、10-20重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述第二丙烯酸酯类交联聚合物含有30-40重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、50-60重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述第三丙烯酸酯类交联聚合物含有50-80重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、15-40重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物含有40-50重量%的聚苯乙烯链段、5-15重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、30-40重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物含有80-98重量%的聚偏氟乙烯链段和2-20重量%的聚六氟丙烯链段;所述第一丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为50℃-60℃,所述第二丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为-20℃~-5℃,所述第三丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为30℃-50℃,所述苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物的玻璃化转变温度为15-30℃,所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的玻璃化转变温度为-60℃至-40℃。根据本发明,优选地,所述粘结层中还含有丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、氯丙共聚物和丁苯共聚物中的至少一种。当所述粘结层中还含有丙烯腈-丙烯酸酯共聚物时,有利于提高电池隔膜在电池内部的离子电导率;当所述粘结层中还含有氯丙共聚物和/或丁苯共聚物时,有利于降低电池隔膜的吸液率,使吸液率不至于太高,因为吸液率过高会使得电池内部正极和负极缺乏电解液而裂化电池性能。当所述粘结层中还含有丙烯腈-丙烯酸酯共聚物时,所述丙烯腈-丙烯酸酯共聚物与丙烯酸酯类交联聚合物的重量比优选为0.05-2:1,更优选为0.08-1.85:1。当所述粘结层中还含有氯丙共聚物时,所述氯丙共聚物与丙烯酸酯类交联聚合物的重量比优选为0.15-7:1,更优选为0.2-6:1。当所述粘结层中还含有丁苯共聚物时,所述丁苯共聚物与丙烯酸酯类交联聚合物的重量比优选为0.05-2:1,更优选为0.08-1.85:1。根据本发明提供的电池隔膜,所述粘结层的单面面密度优选为0.05-0.9mg/cm2,更优选为0.1-0.6mg/cm2。根据本发明提供的电池隔膜,所述粘结层的单面厚度优选为0.1-1μm,更优选为0.2-0.6μm。本发明对所述多孔基膜的种类没有特别地限定,可以为本领域的常规选择,例如,可以为聚合物基膜,也可以为陶瓷基膜,其中,所述陶瓷基膜与本领域常规的陶瓷基膜一样,同时包括聚合物基膜和位于所述聚合物基膜至少一侧表面上的陶瓷层。上述聚合物基膜可采用现有的聚烯烃膜。所述聚烯烃膜包括聚丙烯(pp)膜、聚乙烯(pe)膜和pe/pp/pe三层膜等。所述陶瓷层通常含有陶瓷颗粒和粘结剂,其中,相对于100重量份的陶瓷颗粒,所述粘结剂的含量可以为1-10重量%,优选为3-7重量%。所述陶瓷颗粒通常选自al2o3、sio2、sno2、zro2、tio2、sic、si3n4、cao、mgo、zno、batio3、lialo2、baso4中的至少一种。所述粘结剂通常可以为聚丙烯酸酯、聚偏氟乙烯与六氟丙烯的共聚物、聚偏氟乙烯与三氯乙烯的共聚物、聚丙烯腈、聚乙烯基吡咯烷酮、聚酰亚胺、聚乙烯醇等中的至少一种,优选为聚丙烯酸酯,更优选为玻璃化温度满足-40℃至0℃的聚丙烯酸酯。玻璃化温度满足-40℃至0℃的聚丙烯酸酯具体可以为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸等单体单元的共聚物。当采用玻璃化温度满足-40℃至0℃的聚丙烯酸酯作为粘结剂时,能够在不影响陶瓷基膜的粘结强度和透气性的基础上,改善其加工性能,更具工业应用前景。此外,所述陶瓷层的单面厚度可以为0.1-3μm,优选为0.5-2μm。根据本发明提供的电池隔膜,所述多孔基膜的总厚度通常可以为9-22μm,优选为9-11μm。本发明提供的电池隔膜的制备方法包括将含有自交联型纯丙乳液以及自交联型苯丙乳液,和/或,偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液的浆料附着在多孔基膜的至少一侧表面上,接着进行干燥,以在所述多孔基膜的至少一侧表面上形成孔隙率为40-65%的粘结层。所述自交联型纯丙乳液是指由反应型丙烯酸酯类单体发生乳液聚合得到的乳液。所述自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物的交联度可以为2-30%,优选为5-20%。此外,所述自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度优选为-20℃至60℃,更优选为-12℃至54℃。根据本发明的一种优选实施方式,所述自交联型纯丙乳液为第二自交联型纯丙乳液、第三自交联型纯丙乳液、或者第一自交联型纯丙乳液与第二自交联型纯丙乳液和/或第三自交联型纯丙乳液的混合物;所述第一自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物含有70-80重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、10-20重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述第二自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物含有30-40重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、50-60重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述第三自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物含有50-80重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、15-40重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段;所述第一自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为50℃-60℃,所述第二自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为-20℃~-5℃,所述第三自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为30℃-50℃。所述自交联型苯丙乳液是指由苯乙烯单体与反应型丙烯酸酯类单体发生共聚得到共聚物乳液。其中,所述苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物中苯乙烯结构单元与丙烯酸酯结构单元的重量比可以为0.5-2:1,优选为0.67-1.5:1。所述自交联型苯丙乳液中的苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物的交联度可以为2-30%,优选为5-20%。此外,所述自交联型苯丙乳液中的苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物的玻璃化转变温度优选为-30℃至50℃,更优选为-20℃至50℃。根据本发明的一种优选实施方式,所述自交联型苯丙乳液中的苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物含有40-50重量%的聚苯乙烯链段、5-15重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、30-40重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段;所述苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物的玻璃化转变温度为15-30℃。所述偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液中的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的玻璃化转变温度优选为-65℃至-40℃,更优选为-60℃至-40℃。根据本发明的一种优选实施方式,所述偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液中的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物含有80-98重量%的聚偏氟乙烯链段和2-20重量%的聚六氟丙烯链段,更优选含有90-96重量%的聚偏氟乙烯链段和4-10重量%的聚六氟丙烯链段;所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的玻璃化转变温度优选为-60℃至-40℃。所述偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液可以通过商购得到,也可以通过现有的各种方法制备得到,还可以通过将偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末配置成乳液而得到。根据本发明的一种具体实施方式,所述偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液通过以下方法制备得到:(1)将分散剂溶解于水中,并选择性地调节其ph值,得到分散剂的水溶液a;(2)将偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末在搅拌下缓慢加入到分散剂的水溶液a中,待偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末加完之后,先低速搅拌,后高速搅拌,最后再高压均质分散,形成偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液。所述分散剂为水溶性聚合物分散剂,包括离子型(聚电解质)和非离子型两类。其中,所述离子型分散剂为聚羧酸类分散剂,其由含羧基的乙烯基单体(如丙烯酸、马来酸酐等)均聚或与其他单体共聚,后用碱中和醇酯化得到。所述离子型分散剂的实例包括但不限于:聚丙烯酸(paa)、聚乙烯亚胺(pei)、十六烷基三甲基溴化铵(ctab)、聚酰胺、聚丙烯酰胺(pam)、丙烯酸-丙烯酸酯类共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺的共聚物[p(aa/am)]、丙烯酸铵-丙烯酸酯类的共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物(sma)、苯乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯酸-马来酸酐共聚物、马来酸酐-丙烯酰胺共聚物等。所述非离子型分散剂包括聚乙二醇(peg)、聚乙烯醇(pva)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、脂肪醇聚氧乙烯醚(jfc)等。所述分散剂的重均分子量为100-500000g/mol,优选1000-100000g/mol。所述分散剂的水溶液a的浓度为0.01-10重量%,优选为0.05-5重量%,更优选为0.1-2重量%。所述分散剂的用量为所用偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末用量的0.05-10重量%,优选0.1-6重量%,更优选0.1-2重量%。当所采用的离子型分散剂为阴离子型聚合物(如pam)时,将溶液调节至ph=8-9,可使阴离子型聚合物完全解离,从而对偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末进行有效地保护,并使其稳定地分散在水相里。当所采用的离子型分散剂为阳离子型聚合物(如pei,ctab)时,将溶液调节至ph=4-5,可使阳离子型聚合物很好地解离,从而对偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末进行有效地保护,使其稳定地分散在水相里。当所采用的分散剂为非离子型聚合物分散剂时,不调节溶液的ph值。根据本发明的一种优选实施方式,所述浆料含有自交联型纯丙乳液与自交联型苯丙乳液且不含有偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液,所述自交联型纯丙乳液与自交联型苯丙乳液的固含量的重量比为1:0.05-2,更优选为1:1-2;或者,所述浆料含有自交联型纯丙乳液与偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液且不含有自交联型苯丙乳液,所述自交联型纯丙乳液与偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液的固含量的重量比为1:0.3-25,更优选为1:0.4-19;或者,浆料含有自交联型纯丙乳液、自交联型苯丙乳液、偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液,所述自交联型纯丙乳液、自交联型苯丙乳液、偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液的固含量的重量比为1:0.05-2:0.30-5,更优选为1:0.05-1.5:0.45-3。本发明的发明人经过深入研究后发现,当采用以上几种聚合物乳液按照上述特定的比例配合使用时,非常有利于陶瓷隔膜吸液率和电导率的提高以及加工性的改善。根据本发明的一种特别优选的实施方式,所述浆料含有第一自交联型纯丙乳液、第二自交联型纯丙乳液和自交联型苯丙乳液且不含有偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液,第一自交联型纯丙乳液、第二自交联型纯丙乳液与自交联型苯丙乳液的固含量的重量比为5-10:1:10-13;或者,所述浆料含有第一自交联型纯丙乳液、第二自交联型纯丙乳液以及偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液且不含有自交联型苯丙乳液,所述第一自交联型纯丙乳液、第二自交联型纯丙乳液与偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液的固含量的重量比为5-15:1:5-12;或者,所述浆料含有第二自交联型纯丙乳液以及偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液且不含有自交联型苯丙乳液,所述第二自交联型纯丙乳液与偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液的固含量的重量比为1:5-20;或者,所述浆料含有第二自交联型纯丙乳液、自交联型苯丙乳液以及偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液,所述第二自交联型纯丙乳液、自交联型苯丙乳液与偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液的固含量的重量比为1:0.5-2:1-5;或者,所述浆料含有第三自交联型纯丙乳液、自交联型苯丙乳液以及偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液,所述第三自交联型纯丙乳液、自交联型苯丙乳液与偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液的固含量的重量比为1:0.5-2:1-5;或者,所述浆料含有第一自交联型纯丙乳液、第二自交联型纯丙乳液、自交联型苯丙乳液以及偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液,第一自交联型纯丙乳液、第二自交联型纯丙乳液、自交联型苯丙乳液与偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液的固含量的重量比为10-15:1:0.5-2:5-10;所述第一自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物含有70-80重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、10-20重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述第二自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物含有30-40重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、50-60重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述第三自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物含有50-80重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、15-40重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述自交联型苯丙乳液中的苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物含有40-50重量%的聚苯乙烯链段、5-15重量%的聚甲基丙烯酸甲酯链段、2-10重量%的聚丙烯酸乙酯链段、30-40重量%的聚丙烯酸丁酯链段和2-10重量%的聚丙烯酸链段,所述偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液中的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物含有80-98重量%的聚偏氟乙烯链段和2-20重量%的聚六氟丙烯链段;所述第一自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为50℃-60℃,所述第二自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为-20℃~-5℃,所述第三自交联型纯丙乳液中的丙烯酸酯类交联聚合物的玻璃化转变温度为30℃-50℃,所述苯乙烯-丙烯酸酯类交联共聚物的玻璃化转变温度为15-30℃,所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的玻璃化转变温度为-60℃至-40℃。根据本发明,优选地,所述浆料中还含有丙烯腈和丙烯酸酯的共聚乳液、氯丙乳液和丁苯胶乳中的至少一种。当所述浆料中还含有丙烯腈和丙烯酸酯的共聚乳液时,有利于提高电池隔膜在电池内部的离子电导率;当所述浆料中还含有氯丙乳液和/或丁苯胶乳时,有利于降低电池隔膜的吸液率,使吸液率不至于太高,因为吸液率过高会使得电池内部正极和负极缺乏电解液而裂化电池性能。当所述浆料中还含有丙烯腈和丙烯酸酯的共聚乳液时,所述丙烯腈和丙烯酸酯的共聚乳液的固含量与自交联型纯丙乳液的固含量的重量比优选为0.05-2:1,更优选为0.08-1.85:1。当所述浆料中还含有氯丙乳液时,所述氯丙乳液的固含量与自交联型纯丙乳液的固含量的重量比优选为0.15-7:1,更优选为0.2-6:1。当所述浆料中还含有丁苯胶乳时,所述丁苯胶乳的固含量与自交联型纯丙乳液的固含量的重量比优选为0.05-2:1,更优选为0.08-1.85:1。此外,为了便于将所述浆料附着于所述多孔基膜上,优选地,所述浆料的总固含量为0.5-25重量%,更优选为1-20重量%,最优选为1-10重量%。所述附着的方法优选采用喷涂法和/或丝网印刷法,通过喷涂法和/或丝网印刷法形成不连续覆盖从而直接形成具有上述孔隙率的多孔膜,这样能够制备出多孔(不连续)自交联聚合物涂层,而不需要相分离的过程。本发明对所述喷涂和丝网印刷的条件没有特别地限定。例如,所述喷涂温度优选为30-80℃,更优选为40-75℃。所述丝网印刷的温度优选为30-80℃,更优选为40-75℃。所述浆料的用量优选使得形成的粘结层的单面厚度为0.1-1μm,更优选为0.2-0.6μm。本发明对将所述浆料进行干燥的温度没有特别地限定,优选为30-80℃,更优选为40-75℃。所述多孔基膜的种类以及厚度已经在上文中有所描述,在此不作赘述。本发明还提供了由上述方法制备得到的电池隔膜。此外,本发明还提供了一种锂离子电池,所述锂离子电池包括正极片、负极片、电解液和电池隔膜,其中,所述电池隔膜为上述电池隔膜。所述电解液为本领域技术人员公知,其通常由电解液锂盐和有机溶剂组成。其中,电解液锂盐采用可离解的锂盐,例如,可以选自六氟磷酸锂(lipf6)、高氯酸锂(liclo4)、四氟硼酸锂(libf4)等中的至少一种,有机溶剂可以选自碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)和碳酸二乙酯(dec)、碳酸亚乙烯酯(vc)等中的至少一种。优选地,所述电解液中电解液锂盐的浓度为0.8-1.5mol/l。所述正极片是由用于锂离子电池的正极材料、导电剂和粘结剂调成浆料涂布于铝箔上制成。所用的正极材料包括任意可用于锂离子电池的正极材料,例如,氧化钴锂(licoo2)、氧化镍锂(linio2)、氧化锰锂(limn2o4)、磷酸亚铁锂(lifepo4)等中的至少一种。所述负极片是由用于锂离子电池的负极材料、导电剂和粘结剂调成浆料涂布于铜箔上制成。所用负极材料包括任意可用于锂离子电池的负极材料,例如,石墨、软碳、硬碳等中的至少一种。本发明提供的锂离子电池的主要改进之处在于采用了一种新的陶瓷隔膜,而正极片、负极片、电池隔膜和电解液的排布方式(连接方式)可以与现有技术相同,对此本领域技术人员均能知悉,在此不作赘述。本发明提供的锂离子电池具有硬度高、循环性能好、使用寿命长、倍率充放电性能好、高温性能好的优点。本发明提供的锂离子电池的制备方法包括将正极片、电池隔膜和负极片依次层叠或卷绕成极芯,然后往所述极芯中注入电解液并封口,其中,所述电池隔膜为上述电池隔膜。其中,所述正极片、负极片和电解液的材质或组成已经在上文中有所描述,在此不作赘述。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例和对比例中,原料的物化参数如下:(1)自交联型纯丙乳液的成分:1.1)1040:聚丙烯酸丁酯链段占15重量%,聚甲基丙烯酸甲酯链段占75重量%,聚丙烯酸乙酯链段占5重量%,聚丙烯酸链段占5重量%,玻璃化转变温度tg=54℃,固含量为50重量%,上海爱高化工有限公司;1.2)1005:聚丙烯酸丁酯链段占55重量%,聚甲基丙烯酸甲酯链段占35重量%,聚丙烯酸乙酯链段占5重量%,聚丙烯酸链段占5重量%,玻璃化转变温度tg=-12℃,固含量为50重量%,上海爱高化工有限公司;1.3)1020:聚丙烯酸丁酯链段占25重量%,聚甲基丙烯酸甲酯链段占65重量%,聚丙烯酸乙酯链段占5重量%,聚丙烯酸链段占5重量%,玻璃化转变温度tg=40℃,固含量为50重量%,上海爱高化工有限公司。(2)自交联型苯丙乳液的成分:s601:聚苯乙烯链段占45重量%,聚丙烯酸丁酯链段占35重量%,聚甲基丙烯酸甲酯链段占10重量%,聚丙烯酸乙酯链段占5重量%,聚丙烯酸链段占5重量%,玻璃化转变温度tg=22℃,固含量为50重量%,上海爱高化工有限公司。(3)偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液:10278:聚偏氟乙烯链段占95重量%,聚六氟丙烯链段占5重量%,重均分子量mw=450000,玻璃化温度为-55℃,固含量为30重量%,阿科玛。(4)偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末:kynarpowerflexlbg:成分同10278,只是经过了干燥和提纯而已,阿科玛。以下实施例和对比例中,粘结层的面密度按照以下方法进行测定:分别取0.2m×0.2m的ptfe板和含有粘结层的ptfe板,称其重量分别为m0(g)和m(g),面密度=[(m-m0)/0.04]g/m2。实施例1该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。(1)将自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1040)、自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1005)和自交联型苯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为s601)以固含量9:1:10的质量比混合,并加入适量水,搅拌均匀配成总固含量为1重量%的浆料。(2)将上述浆料以喷涂的方法(喷涂温度为40℃)喷涂到ccl/pe/ccl(1μm/9μm/1μm,其中,pe层购自日本sk公司且牌号为bd1201,ccl层为由95重量%二氧化二铝陶瓷颗粒和5重量%的玻璃化转变温度为-20℃的聚丙烯酸酯组成的陶瓷层,下同)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜(粘结层,下同)sa1的ccl/pe/ccl基膜(记为电池隔膜sa1)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb1,其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.1g/m2,单面厚度均为0.2μm。(3)将licoo2、pvdf粘结剂和炭黑按照质量比100:0.8:0.5调成浆料涂布于铝箔上并烘干制成厚度为0.114mm的licoo2正极片,下同。将丁苯橡胶(sbr)和羧甲基纤维素(cmc)溶于水后,与人造石墨、导电剂按照质量比为2.5:1.5:90:6在室温下高速搅拌3.5小时,将搅拌好的材料涂于铜箔上并烘干制成厚度为0.135mm的石墨负极片,下同。在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜sa1以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为d1。实施例2该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。(1)将偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液(阿科玛,牌号为10278)、自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1005)和自交联型苯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为s601)以固含量12:4:4的质量比混合,并加入适量水,搅拌均匀配成总固含量为5重量%的浆料。(2)将上述浆料以丝网印刷的方法(温度为75℃)印到ccl/pe/ccl(1μm/9μm/1μm)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜sa2的ccl/pe/ccl基膜(记为陶瓷隔膜sa2)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb2,其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.2g/m2,单面厚度均为0.4μm。(3)在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜sa2以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为d2。实施例3该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。(1)将自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1040)、偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液(阿科玛,牌号为10278)、自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1005)和自交联型苯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为s601)以固含量12:6:1:1的质量比混合,并加入适量水,搅拌均匀配成总固含量为10重量%的浆料。(2)将上述浆料以喷涂的方法(喷涂温度为58℃)喷涂到pe(9μm)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜sa3的pe基膜(记为电池隔膜sa3)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb3,其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.3g/m2,单面厚度均为0.6μm。(3)在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜sa3以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为d3。实施例4该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。(1)将自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1040)、偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液(阿科玛,牌号为10278)和自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1005)以固含量12.7:6.3:1的质量比混合,并加入适量水,搅拌均匀配成总固含量为1重量%的浆料。(2)将上述浆料以丝网印刷的方法(温度为40℃)印到pe/ccl(9μm/2μm)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜sa4的pe/ccl基膜(记为陶瓷隔膜sa4)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb4,其中多孔自交联聚合物涂层的单面面密度均为0.1g/m2,单面厚度均为0.2μm。(3)在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜sa4以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为d4,其中ccl面朝正极片。实施例5该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。(1)将自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1040)、自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1005)和自交联型苯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为s601)以固含量6:1:13的质量比混合,并加入适量水,搅拌均匀配成总固含量为5重量%的浆料。(2)将上述浆料以喷涂的方法(喷涂温度为75℃)喷涂到pe(9μm)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜sa5的pe基膜(记为电池隔膜sa5)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb5,其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.2g/m2,单面厚度均为0.4μm。(3)在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜sa5以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为d5。实施例6该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。(1)将自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1040)、偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液(阿科玛,牌号为10278)和自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1005)以固含量11.4:7.6:1的质量比混合,并加入适量水,搅拌均匀配成总固含量为10重量%的浆料。(2)将上述浆料以丝网印刷的方法(温度为58℃)印到ccl(1μm)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜sa6的ccl基膜(记为电池隔膜sa6)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb6,其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.3g/m2,单面厚度均为0.6μm。(3)在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜sa6以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为d6。实施例7该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。(1)将自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1040)、偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液(阿科玛,牌号为10278)和自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1005)以固含量9.5:9.5:1的质量比混合,并加入适量水,搅拌均匀配成总固含量为1重量%的浆料。(2)将上述浆料以喷涂的方法(喷涂温度为40℃)喷涂到pe(9μm)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜sa7的pe基膜(记为电池隔膜sa7)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb7,其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.1g/m2,单面厚度均为0.2μm。(3)在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜sa7以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为d7。实施例8该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。(1)将偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液(阿科玛,牌号为10278)和自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1005)以固含量19:1的质量比混合,并加入适量水,搅拌均匀配成总固含量为5重量%的浆料。(2)将上述浆料以丝网印刷的方法(温度为75℃)印到ccl(1μm)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜sa8的ccl基膜(记为电池隔膜sa8)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb8,其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.2g/m2,单面厚度均为0.4μm。(3)在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜sa8以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为d8。实施例9该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。(1)将偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液(阿科玛,牌号为10278)和自交联型纯丙乳液(上海爱髙化工有限公司,牌号为1005)以固含量18:2的质量比混合,并加入适量水,搅拌均匀配成总固含量为10重量%的浆料。(2)将上述浆料以喷涂的方法(喷涂温度为58℃)喷涂到pe(9μm)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜sa9的pe基膜(记为电池隔膜sa9)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb9,其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.3g/m2,单面厚度均为0.6μm。(3)在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜sa9以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为d9。实施例10该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。按照实施例1的方法制备电池隔膜和锂离子电池,不同的是,形成粘结层的浆料中还含有丙烯腈和丙烯酸酯的共聚乳液(上海爱高化工有限公司,牌号为a1030,聚丙烯腈链段占15重量%,聚丙烯酸丁酯链段占30重量%,聚甲基丙烯酸甲酯链段占45重量%,聚丙烯酸乙酯链段占5重量%,聚丙烯酸链段占5重量%,玻璃化转变温度tg=28℃,固含量为50重量%),且a1030的固含量与1040和1005的总固含量的重量比为1:1,得到包括多孔自交联聚合物膜sa10的ccl/pe/ccl基膜(记为电池隔膜sa10)、ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb10以及锂离子电池(记为d10),其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.1g/m2,单面厚度均为0.2μm。实施例11该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。按照实施例1的方法制备电池隔膜和锂离子电池,不同的是,形成粘结层的浆料中还含有氯丙乳液(上海爱高化工有限公司,牌号为c056,玻璃化转变温度tg=10℃,固含量为45重量%),且c056的固含量与1040和1005的总固含量的重量比为3:1,得到包括多孔自交联聚合物膜sa11的ccl/pe/ccl基膜(记为电池隔膜sa11)、ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb11以及锂离子电池(记为d11),其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.1g/m2,单面厚度均为0.2μm。实施例12该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。按照实施例1的方法制备电池隔膜和锂离子电池,不同的是,形成粘结层的浆料中还含有丁苯胶乳(日本瑞翁公司,牌号为9074,玻璃化温度tg=-61℃,固含量为50重量%),且9074的固含量与1040和1005的总固含量的重量比为1:1,得到包括多孔自交联聚合物膜sa12的ccl/pe/ccl基膜(记为电池隔膜sa12)、ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb12以及锂离子电池(记为d12),其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.1g/m2,单面厚度均为0.2μm。实施例13该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。按照实施例4的方法制备电池隔膜和锂离子电池,不同的是,将偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚乳液采用含固含量相等的偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物粉末(玻璃化温度为-55℃,阿科玛,牌号kynarpowerflexlbg)的分散液代替,该分散液的具体制备过程如下:(1)将重均分子量为95000g/mol的pva溶解于100℃的水中,形成2.5重量%pva的水溶液。(2)将重均分子量为9000g/mol的paa、10重量%的naoh溶液与水混合,形成5重量%paana的水溶液。(3)在转速为30hz的机械搅拌下,将上述pva的水溶液、paana的水溶液和水混合,使得pva和paana在水中的浓度均为0.05重量%,混合均匀后,形成pva和paana二元分散剂的水溶液。将kynarpowerflexlbg在转速为30hz机械搅拌下,缓慢加入到足量pva和paana二元分散剂的水溶液中,使得分散剂pva相对于lbg的质量比为0.4重量%,分散剂paana相对于lbg的质量比为0.4重量%,使得lbg的固含量为12.5重量%,加完后,先以50hz的转速高速搅拌1h,然后用均质机在80mpa的压力下均质5次,形成lbg的分散液。将所得浆料按照实施例4的方法印到pe/ccl(9μm/2μm)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜sa13的pe/ccl基膜(记为电池隔膜sa13)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb13,其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.1g/m2,单面厚度均为0.2μm。将所得电池隔膜按照实施例4的方法制备锂离子电池隔膜,记为d13。实施例14该实施例用于说明本发明提供的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。按照实施例2的方法制备电池隔膜和锂离子电池,不同的是,将自交联型纯丙乳液1005采用相同重量份的的自交联型纯丙乳液1020代替。将所得浆料按照实施例2的方法印到ccl/pe/ccl(1μm/9μm/1μm)基膜两侧表面上以及ptfe板的一侧表面上,再在50℃下烘干,分别得到包括多孔自交联聚合物膜sa14的ccl/pe/ccl基膜(记为电池隔膜sa14)和ptfe板上的多孔自交联聚合物膜sb14,其中多孔自交联聚合物膜的单面面密度均为0.2g/m2,单面厚度均为0.4μm。将所得电池隔膜按照实施例2的方法制备锂离子电池隔膜,记为d14。对比例1该对比例用于说明参比的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。按照实施例4的方法制备浆料和粘结层,不同的是,形成粘结层的方法为刮涂法,分别得到包括致密自交联聚合物膜ra1的pe/ccl基膜(记为电池隔膜ra1)和ptfe板上的致密自交联聚合物膜rb1,其中致密自交联聚合物膜的单面面密度均为1g/m2,单面厚度均为2μm。(3)在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜ra1以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为dd1。对比例2该对比例用于说明参比的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。按照实施例1的方法制备浆料和粘结层,不同的是,形成粘结层的方法为刮涂法,分别得到包括致密自交联聚合物膜ra2的ccl/pe/ccl基膜(记为电池隔膜ra2)和ptfe板上的致密自交联聚合物膜rb2,其中致密自交联聚合物膜的单面面密度均为1.5g/m2,单面厚度均为3μm。(3)在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和电池隔膜ra2以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为dd2。对比例3该对比例用于说明参比的电池隔膜和锂离子电池及其制备方法。在干燥房中,将licoo2正极片、石墨负极片和pe/ccl(9um/2um)隔膜以卷绕的方式制备sl435573型licoo2/石墨软包聚合物锂离子电池,记为dd3,其中ccl面朝正极片。测试例(1)表面形貌的观察:采用扫描电子显微镜(sem,jeol,jsm-7600fe)观察实施例1和实施例4得到的多孔自交联聚合物膜sa1以及sa4ccl表面和sa4pe表面的微观形貌,所得结果分别如图1(a)、图1(b)和图1(c)所示。从图1(a)中可以看出,采用喷涂法在ccl基膜表面能够形成多孔性非常好的自交联聚合物膜(粘结层,下同)。从图1(b)中可以看出,采用丝网印刷法在基膜ccl表面也能够形成多孔性非常好的自交联聚合物膜,自交联聚合物多呈球状。从图1(c)中可以看出,采用丝网印刷法在基膜pe表面也可以形成多孔性非常好的自交联聚合物膜,自交联聚合物多呈球状。(2)孔隙率测试:将实施例1-14得到的多孔自交联聚合物膜sb1-sb14分别裁成直径为17mm的圆片,测量厚度,称好质量后在正丁醇中浸泡2h,然后取出且用滤纸吸干膜表面的液体并称量出此时的质量。按照如下公式计算孔隙率:p为孔隙率,m0为干膜的质量(g),m为在正丁醇中浸泡2h后的质量(g),ρbuoh为正丁醇的密度(g/cm3),r为膜的半径(cm),d为膜的厚度(cm)。孔隙率的测试结果列于表1。由表1的结果可以看出,多孔自交联聚合物膜的孔隙率较高。(3)吸液率测试:将实施例1-14得到的多孔自交联聚合物膜sb1-sb14裁成直径为17mm的圆片,干燥好,称好质量后浸入到电解液(该电解液含有32.5重量%的ec(碳酸乙烯酯)、32.5重量%的emc(乙基甲基碳酸酯)、32.5重量%的dmc(二甲基碳酸酯)、2.5重量%的vc(碳酸亚乙烯酯)和1mol/llipf6(六氟磷酸锂))中24h,然后取出用滤纸吸干膜表面的液体并称量出此时的质量,操作都在充满氩气的手套箱中进行,接着按照以下公式计算吸液率:吸液率%=(wi-w)/w×100%其中,w为干膜的质量(g);wi为干膜在电解液中浸泡了24h后的质量(g)。吸液率的测试结果见表1。由表1的结果可以看出,多孔自交联聚合物膜的吸液率远远高于致密自交联聚合物膜。(4)凝胶聚合物电解液的离子电导率的测试:将实施例1-14得到的多孔自交联聚合物膜sb1-sb14以及对比例1-2得到的致密的自交联聚合物膜rb1和rb2裁成直径为17mm的圆片,烘干后,放在两个不锈钢(ss)电极之间,吸收足够量的电解液(该电解液含有32.5重量%的ec(碳酸乙烯酯)、32.5重量%的emc(乙基甲基碳酸酯)、32.5重量%的dmc(二甲基碳酸酯)、2.5重量%的vc(碳酸亚乙烯酯)和1mol/llipf6(六氟磷酸锂)),密封于2016型扣式电池后进行交流阻抗实验,线性与实轴的交点即为电解液的本体电阻,由此可以得到离子电导率:σ=l/a·r(其中l表示膜的厚度(cm),a为不锈钢板与膜的接触面积(cm2),r为电解液的本体电阻(ms))。所得电导率结果列于表1。由表1的结果可以看出,多孔自交联型gpe的本体阻抗较致密自交联型gpe有显著降低,离子电导率显著升高。(5)膜对正负极的粘性测试:对实施例1得到的成品电池(在85℃下经1mpa压力热压4h)在满电态下进行解剖,并对所得到的正负极片和隔膜进行拍照,结果如图2。由图2可以看出,黑色正极料全部粘在多孔自交联隔膜上;部分负极料粘在多孔自交联隔膜上。由此可见,本发明得到的多孔自交联聚合物膜对锂离子电池正负极的粘性较大,从而使软包电池的硬度大大提高。(6)电池倍率性能的测试:采用锂离子电池性能测试柜(广州兰奇,bk6016)对实施例1-14和对比例1-3得到的分容后的聚合物锂离子电池进行倍率放电性能测试。倍率放电测试方法为:将电池用0.5c(1c=2520ma)恒流恒压充电至4.35v,截止电流为0.02c,搁置5min,用0.2c/0.5c/1c/2c/3c/4c放电至3.0v,记录放电容量。倍率放电测试结果列于表2。测试结果表明:多孔自交联型gpe锂离子电池高倍率放电性能较致密自交联型gpe锂离子电池有较大程度提高,这是由于其电导率提高,能够减小充放电过程中的极化现象,有利于锂离子迁移所致。(7)常温循环性能的测试:采用锂离子电池性能测试柜(广州兰奇,bk6016)对实施例1和对比例2得到的分容后的聚合物锂离子电池进行25℃循环性能的测试。测试方法为:将电池以1c充电至4.35v,0.1c截止,搁置10min,以1c放电至3.0v,如此循环。循环结果见图3。测试结果表明:采用本发明制备的多孔自交联凝胶聚合物电解液锂离子电池的循环性能远远好于采用致密的自交联聚合物电解液的电池。锂离子在致密的自交联聚合物电解液中迁移较慢,从而导致采用致密自交联聚合物电解液的电池在充放电时极化较大,在每次循环的充电步骤均会产生锂枝晶将锂消耗掉,从而导致容量衰减较快。而采用多孔自交联凝胶聚合物电解液的电池则不存在这样的缺点,因此循环性能大幅度提高。(8)高温循环性能的测试:采用锂离子电池性能测试柜(广州兰奇,bk6016)对实施例1和对比例3得到的分容后的聚合物锂离子电池进行45℃循环性能的测试。测试方法为:将电池以1c充电至4.35v,0.1c截止,搁置10min,以1c放电至3.0v,如此循环。循环结果见图4。测试结果表明:采用本发明制备的多孔自交联凝胶聚合物电解液锂离子电池的高温循环性能好于陶瓷隔膜电池。可见,本发明提供的多孔自交联聚合物膜用于电池时有利于提高电池的高温性能。(9)高温储存性能测试:对实施例1和对比例3得到的锂离子电池进行85℃4h储存性能测试。测试方法如下:①采用锂离子电池性能测试柜(广州兰奇,bk6016)将电池以0.5c充电至4.35v,0.02c截止;搁置5min,以0.2c放电至3.0v,记录前放电容量;②将电池以0.5c充电至4.35v,0.02c截止;搁置1h后测试前电压、内阻、厚度;③将电池放入85℃烤箱储存4h;④储存后测试立即厚度,常温放置2h后测试冷却厚度、后电压、后内阻;⑤将电池以0.2c放电至3.0v,记录剩余容量,并计算容量剩余率(剩余容量除以前放电容量);⑥以0.5c充满电,搁置5min,以0.2c放电至3.0v,记录恢复容量,并计算容量恢复率(恢复容量除以前容量);测试结果见表3。由表3可知:采用本发明制备的多孔凝胶聚合物锂离子电池高温储存后在容量剩余率、容量恢复率、电压变化率、厚度变化率方面均远远好于陶瓷隔膜电池。由此可见,本发明提供的多孔自交联聚合物膜用于电池时有利于提高电池的高温性能。表1编号孔隙率(%)吸液率(%)电导率(ms/cm)实施例1622638.33实施例2481927.52实施例3513007.14实施例4533117.52实施例5462207.39实施例6552877.91实施例7592528.12实施例854767.86实施例9471127.40实施例10482937.88实施例11502147.31实施例12461827.26实施例13543157.53实施例14471607.16对比例1-1565.25对比例2-1305.11对比例3---表2表3编号实施例1对比例3前电压(v)4.3464.342前内阻(mω)25.427.1前厚度(mm)4.474.82前容量(mah)25752512后电压(v)4.2733.987后内阻(mω)29.935.4立即厚度(mm)4.585.15冷却厚度(mm)4.525.09剩余容量(mah)23742135恢复容量(mah)25042261立即厚度变化率2.5%6.8%冷却厚度变化率1.1%5.6%容量剩余率92.2%85.0%容量恢复率97.2%89.9%电压变化率1.7%8.2%以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1