本发明涉及锂离子电池隔膜领域，特别涉及一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜。
背景技术：
锂离子电池(简称锂电)由正极、负极、隔膜和电解质组成，因锂电池具有能量密度大，工作电压高，循环寿命长和自放电低等优点，成为了各种电子产品，电动汽车的主力电源，隔膜是锂离子电池中的重要组成部分，作为锂离子电池的关键材料，隔膜吸收电解液后可隔离正极和负极，防止电池短路，同时允许锂离子的自由传导，在过度充电或者温度升高时，隔膜通过闭孔来阻隔电流(锂离子)的传导，防止自然爆炸；隔膜的性能决定电池的界面结构和内阻，进而影响电池的容量、循环性能、电流密度等关键性能。
锂电隔膜的性能对提高锂电池，特别是动力电池的综合性能具有非常重要的作用。隔膜的尺寸的稳定性是保证电池安全性的重要因素。当电池在突发异常高温下运行时，良好的尺寸稳定性能够保证电池继续运行；如果隔膜发生明显的尺寸收缩，电池将发生短路；以隔膜为基材的涂层复合膜则通过在基膜表面涂覆涂层，以实现提高基膜耐温性能的目的。但由于在基膜表面增加了涂层，增加了隔膜的厚度，虽然提高了锂电电池的穿刺强度，但是，厚度越大，内阻越高，从而不能实现大功率充放电；对于便携式产品的需求日益增长下，更薄的隔膜开始大范围应用，对基膜和涂层的厚度提出了更高的要求。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种新型超薄涂覆层的锂离子电池隔膜及其制备方法，用于解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜，包括柔性基膜以及涂覆于柔性基膜两侧的涂层，所述涂层是含有氧化铝粒子、水滑石以及粘合剂的混合物，并且涂层的厚度为0.8-2um。
优选的，所述柔性基膜为有机基膜，包括：聚乙烯，聚丙烯，聚氟乙烯，聚亚酰胺无纺布等。
优选的，所述涂覆涂层所用涂膜浆料由以下质量份的原料组成：100～1000质量份溶剂、1～200质量份增稠剂、10～250质量份氧化铝粒子、10～250质量份水滑石粒子、5～100质量份粘合剂。
优选的，所述溶剂为水、乙醇、正丙醇、正丁醇、异丙醇中的一种或两种以上任意比例混合物。
优选的，所述增稠剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯酮、聚乙烯醇中的任意一种或两种以上混合物。
优选的，所述粘合剂包括：聚甲基丙烯酸酯溶液，丁苯橡胶乳液，醋酸乙烯树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、氯化橡胶乳液中的任意一种或两种以上混合物。
优选的，所述涂层中的粘合剂和氧化铝颗粒和水滑石颗粒的质量比为(0.1～1)：1：1.5。
一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
s1、将水滑石和去离子水配置25％固含量的溶液，将其置于球磨机中进行纳米化；
s2、将氧化铝和纳米化水滑石分散在溶剂里面形成溶液；
s3、将步骤s2中所得的溶液经过机械搅拌机，进行分散；
s4、向步骤s3中的溶液加入粘合剂，继续搅拌均匀；
s5、向步骤s4中的溶液加入增稠剂，继续搅拌均匀；
s6、将上述浆料涂布于多孔基膜的两个表面；
s7、将步骤s6中涂覆好的复合膜放置烘箱中干燥。
优选的，所述步骤s6中的涂覆方法括辊涂法、喷涂法、刮膜法。
优选的，所述步骤s7中干燥过程为：25℃～65℃温度下干燥40～50min，70℃～90℃温度下干燥2h。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜，通过在涂膜浆料中加入具有优异性能的水滑石无机材料，水滑石本身属于离子型层状化合物，具有层状结构，层间离子，具有可交换性的一类无机物，利用层状化化合物主体在强极性分子作用下具有的可插层性和层间离子的可交换性，可实现锂离子在正极，负极，电解液之间自由穿梭；同时，水滑石是一种新型无机材料，本身具有极强亲水性和镁铝酸盐晶体结构，由于受晶格能最低效应及其晶格定位效应的影响，使得水滑石可以以极小的尺寸涂覆在基膜两面；因此，本发明大大降低了电池隔膜涂覆层的厚度，提高了锂电池的设计容量，用此方法制备的锂电隔膜具有优异的综合性能，可量产等优势。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜，包括柔性基膜以及涂覆于柔性基膜两侧的涂层，涂层是含有氧化铝粒子、水滑石以及粘合剂的混合物，并且涂层的厚度为0.8-2um。
柔性基膜为有机基膜，包括：聚乙烯，聚丙烯，聚氟乙烯，聚亚酰胺无纺布等；涂覆涂层所用涂膜浆料由以下质量份的原料组成：100～1000质量份溶剂、1～200质量份增稠剂、10～250质量份氧化铝粒子、10～250质量份水滑石粒子、5～100质量份粘合剂；溶剂为水、乙醇、正丙醇、正丁醇、异丙醇中的一种或两种以上任意比例混合物；增稠剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯酮、聚乙烯醇中的任意一种或两种以上混合物；粘合剂包括：聚甲基丙烯酸酯溶液，丁苯橡胶乳液，醋酸乙烯树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、氯化橡胶乳液中的任意一种或两种以上混合物；涂层中的粘合剂和氧化铝颗粒和水滑石颗粒的质量比为(0.1～1)：1：1.5。
需要说明的是，本发明为一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜，基于传统陶瓷涂覆层无法有效降低涂层厚度，降低其内阻，提高其充放电功率的问题，本发明提出以下想法：在制备无机涂层锂电隔膜时利用其具有特性功能和结构的水滑石粒子代替部分氧化铝陶瓷粒子，将粘合剂和水滑石粒子，氧化铝粒子混合浆料涂覆在基膜上，由于水滑石颗粒具有铝镁盐晶体结构，在450℃高温下，结构稳定；并且水滑石具有以下特点：主体层板的化学组成可变，层体间离子的种类和数量可变，插层组装的粒径尺寸分布可调控等特点，通过使用物理研磨的方法，可使水滑石三维纳米化，其粒径可到达600nm，增加了其比表面积和浸润性，本发明充分利用水滑石粒子的镁铝晶体结构和耐高温性，制备出性能优异的锂离子电池隔膜，该法能综合提高隔膜的电化学性能；此外相对于传统氧化铝陶瓷粒子，在涂层中添加了水滑石粒子，水滑石同时具有层间离子可自由扩散的特性，电池充放电时，离子不仅在水滑石粒子和氧化铝粒子之间扩散，还可以在水滑石内部扩散，有效提高了隔膜的孔隙率，防止氧化铝粒子因为粒径过小而导致隔膜的透气性能下降
实施例2
在实施例1的基础上，一种具有超薄涂覆层的锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
s1、将水滑石和去离子水配置25％固含量的溶液，将其置于球磨机中进行纳米化；
s2、将氧化铝和纳米化水滑石分散在溶剂里面形成溶液；
s3、将步骤s2中所得的溶液经过机械搅拌机，进行分散；
s4、向步骤s3中的溶液加入粘合剂，继续搅拌均匀；
s5、向步骤s4中的溶液加入增稠剂，继续搅拌均匀；
s6、将上述浆料涂布于多孔基膜的两个表面；
s7、将步骤s6中涂覆好的复合膜放置烘箱中干燥。
步骤s6中的涂覆方法括辊涂法、喷涂法、刮膜法；步骤s7中干燥过程为：25℃～65℃温度下干燥40～50min，70℃～90℃温度下干燥2h。
在实际的制备过程中，将100g氧化铝粉末和150g水滑石粉末分散在750ml溶剂中，室温下使用机械分散设备搅拌分散均匀；然后向分散均匀的溶液中加入聚甲基丙烯酸酯溶液20g，机械搅拌分散30min；再向上述溶液加入5g羧甲基纤维素，继续搅拌均匀得到混合均匀的牛奶状悬浮液，经过真空除泡后得到白色均匀的涂膜浆料；利用刮涂式涂膜机，在聚乙烯基膜(克重13克/平方米，厚度12um，孔隙率70％，平均孔径9um)上前后双面涂覆上述浆料，涂覆后于40℃恒温烘箱中干燥45min，再于80℃烘箱中干燥2h，获得厚度约为16um，室温吸液率为215％，0.5h尺寸收缩率额为1.5％的无机涂层锂离子电池隔膜。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。