CN107230766B - 一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法 - Google Patents

一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107230766B
CN107230766B CN201710445470.2A CN201710445470A CN107230766B CN 107230766 B CN107230766 B CN 107230766B CN 201710445470 A CN201710445470 A CN 201710445470A CN 107230766 B CN107230766 B CN 107230766B
Authority
CN
China
Prior art keywords
multicore
shell structure
added
diaphragm
single shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710445470.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107230766A (zh
Inventor
廖柳辉
曹江
杨雪梅
谭斌
陈良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Senior Technology Material Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Senior Technology Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Senior Technology Material Co Ltd filed Critical Shenzhen Senior Technology Material Co Ltd
Priority to CN201710445470.2A priority Critical patent/CN107230766B/zh
Priority to US15/683,674 priority patent/US10978687B2/en
Publication of CN107230766A publication Critical patent/CN107230766A/zh
Priority to KR1020187031544A priority patent/KR102197146B1/ko
Priority to HUE18793160A priority patent/HUE063308T2/hu
Priority to PL18793160.5T priority patent/PL3496184T3/pl
Priority to DK18793160.5T priority patent/DK3496184T3/da
Priority to JP2018557138A priority patent/JP6814816B2/ja
Priority to EP18793160.5A priority patent/EP3496184B1/en
Priority to PCT/CN2018/086432 priority patent/WO2018228099A1/zh
Priority to FIEP18793160.5T priority patent/FI3496184T3/fi
Application granted granted Critical
Publication of CN107230766B publication Critical patent/CN107230766B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44—Fibrous material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/451—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising layers of only organic material and layers containing inorganic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/005—Reinforced macromolecular compounds with nanosized materials, e.g. nanoparticles, nanofibres, nanotubes, nanowires, nanorods or nanolayered materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/42—Acrylic resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H01M50/434—Ceramics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/443—Particulate material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/457—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491—Porosity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/497—Ionic conductivity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多核‑单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，其特征在于，包括基膜以及位于一侧或两侧的核‑壳结构凝胶聚合物涂层，所述多核‑壳结构凝胶聚合物是由下述重量份的原料组成的，该涂层隔膜具有高效吸收电解液并凝胶的功能，与水性PVDF、水性丙烯酸酯类聚合物涂覆隔膜相比，多核‑单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜具备优异的电池性能，包括循环和倍率性能。多核‑单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜用于锂离子电池，开发出凝胶态的聚合物锂离子电池，使得电池制造效率，安全性，一致性均可得到提高。

Description

一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法
技术领域
本发明设计锂离子电池领域，尤其是涉及一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法。
背景技术
锂离子电池以其能量密度大、工作电压高、循环寿命长和自放电率低等特点，越来越受到人们的关注，其应用范围也在逐渐拓展。在锂电池结构中，隔膜是关键的内层组件之一，隔离正负极、防止短路，此外还具有提供锂离子传导孔道的基本功能。传统的锂离子电池隔膜采用聚烯烃隔膜，仅能实现锂电池隔膜的基本功能，难以满足新一代锂离子电池的技术要求。
随着动力汽车的发展，能量密度成为了当前锂离子电池发展的最大挑战，人们都期待电池的能量密度能够达到一个全新的量级，使得产品的续航时间或续航里程不再成为困扰产品的主要因素。而高能量密度下锂离子电池的安全性能、硬度、电池循环寿命等问题相继产生，现有的主要解决方案是在聚烯烃隔膜的表面涂覆功能涂覆层，主要为陶瓷涂覆、聚合物涂覆等。而陶瓷涂覆隔膜虽然在一定程度上改善了隔膜的热收缩、浸润性等，从而提高了锂离子电池的循环寿命和安全性能，但是陶瓷涂覆隔膜的电池中电解液呈液态，漏液导致的安全问题不可避免，同时电池硬度得不到提高。聚合物涂覆隔膜虽有具有吸收电解液凝胶的特性，但因电池内阻过大，影响电池性能，倍率性和循环寿命均有下降。此外，也有将聚合物和陶瓷粉体共混得到的复合涂覆隔膜，但均因复合涂层界面性能不佳而影响到电池的性能。
鉴于此，本发明提供一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，该涂层同时具备陶瓷隔膜和聚合物隔膜的优点，在保证耐高温性能的同时，保持和极片的紧密粘结，大幅度降低电芯内阻和界面阻抗，电池的安全性能提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高离子电导率、高介电常数以及优异的电池性能的核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，包括基膜以及位于一侧或两侧的核-壳结构凝胶聚合物涂层，所述多核-壳结构凝胶聚合物是由下述重量份的原料组成的：
高弹性纳米颗粒60-70、无机纳米颗粒20-30、聚甲基丙烯酸甲酯20-40、丙烯腈70-80、过氧化二异丙苯0.8-1、烯丙基聚乙二醇3-5、甲基三乙氧基硅烷0.4-1、四羟甲基硫酸磷2-3、2-硫醇基苯骈咪唑0.6-1、三硬脂酸甘油酯2-3、2,2-二羟甲基丙酸1-2、吡啶硫酮锌0.3-1、乙氧基化烷基硫酸铵0.7-1、羟乙基纤维素3-4、脂肪醇聚氧乙烯醚1-2。
所述的高弹性纳米颗粒为丁腈-聚氯乙烯复合物弹性体、硫化橡胶、聚氨酯弹性体、丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟弹性体、聚酯-聚醚、顺丁橡胶、硅氧烷中的一种或其两种以上混合物组成。
所述的无机纳米颗粒为纳米氧化硅、纳米氧化铝、纳米钛酸钡、纳米氧化钛、纳米硫酸钡、纳米蒙脱土、纳米碳酸钙、纳米氧化锆中的一种或两种以上的组合物。
所述的基膜为聚丙烯多孔薄膜、聚乙烯多孔薄膜、聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯三层复合多孔薄膜、单面陶瓷涂覆隔膜、双面陶瓷涂覆隔膜、无纺布隔膜，且厚度为5-50μm，孔隙率为20％-70％，平均孔径为10～1000nm。
所述的多核-壳结构凝胶聚合物的制备方法包括以下步骤：
(1)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入无机纳米颗粒，在65-70℃下保温搅拌40-50分钟，过滤，常温干燥，得羧基纳米颗粒；
(2)取四羟甲基硫酸磷，加入到其重量41-50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入羟乙基纤维素，升高温度为80-85℃，保温搅拌10-22分钟，加入乙氧基化烷基硫酸铵，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量5-8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述纤维分散液混合，送入到反应釜中，在90-95℃下保温搅拌1-2小时，出料，与吡啶硫酮锌混合，搅拌至常温，得酯化分散液；
(4)取烯丙基聚乙二醇，在60-70℃下保温16-20分钟，加入甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌4-10分钟，与上述羧基纳米颗粒混合，搅拌均匀，超声10-15分钟，得硅烷醇分散液；
(5)取丙烯腈，加入到上述硅烷醇分散液中，搅拌均匀，加入过氧化二异丙苯，送入到反应釜中，通入氮气，在75-80℃下保温搅拌1-2小时，出料，与上述酯化分散液混合，搅拌至常温，得硅烷聚合物溶液；
(6)取上述硅烷聚合物溶液，与高弹性纳米颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、三硬脂酸甘油酯混合，300-400转/份搅拌20-30分钟，即得所述多核-单壳结构凝胶聚合物。
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：
将多核-单壳结构凝胶聚合物用涂覆机涂布到基膜的一侧或两侧，然后通过热风烘干，所述涂布速度为0.5-40m/min，所述热风烘干的温度为30-80℃，所述涂布厚度介于0.5-5μm。
本发明的优点：
本发明提供了一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，该涂层隔膜具有高效吸收电解液并凝胶的功能，与水性PVDF、水性丙烯酸酯类聚合物涂覆隔膜相比，多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜具备优异的电池性能，包括循环和倍率性能。多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜用于锂离子电池，开发出凝胶态的聚合物锂离子电池，使得电池制造效率，安全性，一致性均可得到提高。
本发明将无机纳米颗粒通过羧基化处理，然后在硅烷醇溶液中分散，可以有效的提高无机纳米填料与聚合物间的相容性，提高成品涂膜的稳定性强度；
本发明将2-硫醇基苯骈咪唑的醇分散液，与酸性纤维混合，得到酯化纤维，可以有效的提高涂膜的阻燃性和表面强度、韧性，提高涂膜的综合性能；
本发明以丙烯腈为单体，将得到的硅烷聚合物溶液与各无机填料混合，可以有效的提高填料在聚合物间的分散性，有效的降低团聚，提高涂膜的稳定性强度；
由于其特殊的核-壳结构，在涂层吸收电解液溶胀凝胶的状态下，核层中分散的无机纳米颗粒与凝胶聚合物之间发生微相分离，分离后将产生的大量的无机-有机界面空隙，这种空隙将形成有利于离子快速传导的通道，即快离子通道。因此同时，涂层吸收电解液凝胶后，核壳结构内部的分散的纳米粒子处于亚稳态，颗粒将从聚合物凝胶体内部离析富集到涂层的表面，电池在充电过程中，高弹性纳米颗粒受到负极膨胀产生的挤压作用而变形，在放电过程中，放电过程，电极层收缩，高弹性纳米颗粒形变恢复；因此在充放电过程中，隔膜与电极之间始终存在相互作用力，使隔膜与极片能保持紧密接触，有效避免电极材料膨胀-收缩导致的接触空隙，且能有效抑制电池的厚度变化；而高介电常数的无机纳米颗粒，可有效降低锂离子从电极向电解质传递过程的能垒，起到降低锂电池界面电阻，提高电池倍率性能的效果。同时，涂层整个体系增加了隔膜的浸润性和吸液量，有效改善了电池循环性能。
附图说明
图1本发明所述核-壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的扫描电镜图；
图2本发明所述核-壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的作用原理图；
图3本发明所述核-壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的电化学窗口；
图4本发明所述核-壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜、水性PVDF涂覆隔膜、基膜组装的锂电池的循环性能；
图5本发明所述核-壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜、水性PVDF涂覆隔膜、基膜组装的锂电池的倍率性能；
图6本发明所述核-壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜、水性PVDF涂覆隔膜、基膜组装的锂电池的放电曲线图(第1000个循环)。
具体实施方式
实施例1
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，包括基膜以及位于一侧或两侧的核-壳结构凝胶聚合物涂层，所述多核-壳结构凝胶聚合物是由下述重量份的原料组成的：
高弹性纳米颗粒70、无机纳米颗粒30、聚甲基丙烯酸甲酯40、丙烯腈70、过氧化二异丙苯0.8、烯丙基聚乙二醇3、甲基三乙氧基硅烷0.4、四羟甲基硫酸磷2、2-硫醇基苯骈咪唑0.6、三硬脂酸甘油酯2、2,2-二羟甲基丙酸1、吡啶硫酮锌0.3、乙氧基化烷基硫酸铵0.7、羟乙基纤维素3、脂肪醇聚氧乙烯醚1。
所述的高弹性纳米颗粒为丁腈-聚氯乙烯复合物弹性体。
所述的无机纳米颗粒为纳米氧化硅。
所述的基膜为聚丙烯多孔薄膜，且厚度为5-50μm，孔隙率为20％-70％，平均孔径为10～1000nm。
所述的多核-壳结构凝胶聚合物的制备方法包括以下步骤：
(1)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入无机纳米颗粒，在65℃下保温搅拌40分钟，过滤，常温干燥，得羧基纳米颗粒；
(2)取四羟甲基硫酸磷，加入到其重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入羟乙基纤维素，升高温度为85℃，保温搅拌22分钟，加入乙氧基化烷基硫酸铵，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述纤维分散液混合，送入到反应釜中，在95℃下保温搅拌2小时，出料，与吡啶硫酮锌混合，搅拌至常温，得酯化分散液；
(4)取烯丙基聚乙二醇，在70℃下保温20分钟，加入甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌10分钟，与上述羧基纳米颗粒混合，搅拌均匀，超声10分钟，得硅烷醇分散液；
(5)取丙烯腈，加入到上述硅烷醇分散液中，搅拌均匀，加入过氧化二异丙苯，送入到反应釜中，通入氮气，在80℃下保温搅拌2小时，出料，与上述酯化分散液混合，搅拌至常温，得硅烷聚合物溶液；
(6)取上述硅烷聚合物溶液，与高弹性纳米颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、三硬脂酸甘油酯混合，400转/份搅拌30分钟，即得所述多核-单壳结构凝胶聚合物。
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将多核-单壳结构凝胶聚合物用涂覆机涂布到基膜的一侧或两侧，然后通过热风烘干，所述涂布速度为40m/min，所述热风烘干的温度为80℃，所述涂布厚度介于0.5-5μm。
实施例2
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，包括基膜以及位于一侧或两侧的核-壳结构凝胶聚合物涂层，所述多核-壳结构凝胶聚合物是由下述重量份的原料组成的：
高弹性纳米颗粒70、无机纳米颗粒30、聚甲基丙烯酸甲酯40、丙烯腈80、过氧化二异丙苯0.8-1、烯丙基聚乙二醇5、甲基三乙氧基硅烷1、四羟甲基硫酸磷2、2-硫醇基苯骈咪唑0.6、三硬脂酸甘油酯3、2,2-二羟甲基丙酸1、吡啶硫酮锌0.3、乙氧基化烷基硫酸铵0.7、羟乙基纤维素3、脂肪醇聚氧乙烯醚1。
所述的高弹性纳米颗粒为硫化橡胶。
所述的无机纳米颗粒为纳米氧化锆。
所述的基膜为聚丙烯多孔薄膜，且厚度为5-50μm，孔隙率为20％-70％，平均孔径为10～1000nm。
所述的多核-壳结构凝胶聚合物的制备方法包括以下步骤：
(1)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入无机纳米颗粒，在70℃下保温搅拌50分钟，过滤，常温干燥，得羧基纳米颗粒；
(2)取四羟甲基硫酸磷，加入到其重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入羟乙基纤维素，升高温度为85℃，保温搅拌22分钟，加入乙氧基化烷基硫酸铵，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述纤维分散液混合，送入到反应釜中，在95℃下保温搅拌2小时，出料，与吡啶硫酮锌混合，搅拌至常温，得酯化分散液；
(4)取烯丙基聚乙二醇，在70℃下保温20分钟，加入甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌10分钟，与上述羧基纳米颗粒混合，搅拌均匀，超声10分钟，得硅烷醇分散液；
(5)取丙烯腈，加入到上述硅烷醇分散液中，搅拌均匀，加入过氧化二异丙苯，送入到反应釜中，通入氮气，在75℃下保温搅拌1小时，出料，与上述酯化分散液混合，搅拌至常温，得硅烷聚合物溶液；
(6)取上述硅烷聚合物溶液，与高弹性纳米颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、三硬脂酸甘油酯混合，400转/份搅拌20分钟，即得所述多核-单壳结构凝胶聚合物。
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：
将多核-单壳结构凝胶聚合物用涂覆机涂布到基膜的一侧或两侧，然后通过热风烘干，所述涂布速度为20m/min，所述热风烘干的温度为40℃，所述涂布厚度介于0.5-5μm。
实施例3
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，包括基膜以及位于一侧或两侧的核-壳结构凝胶聚合物涂层，所述多核-壳结构凝胶聚合物是由下述重量份的原料组成的：
高弹性纳米颗粒70、无机纳米颗粒30、聚甲基丙烯酸甲酯40、丙烯腈72、过氧化二异丙苯0.8、烯丙基聚乙二醇4、甲基三乙氧基硅烷0.4、四羟甲基硫酸磷2、2-硫醇基苯骈咪唑0.6、三硬脂酸甘油酯2、2,2-二羟甲基丙酸1、吡啶硫酮锌0.6、乙氧基化烷基硫酸铵0.7、羟乙基纤维素3、脂肪醇聚氧乙烯醚1。
所述的高弹性纳米颗粒为丁苯橡胶。
所述的无机纳米颗粒为纳米碳酸钙。
所述的基膜为聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯三层复合多孔薄膜，且厚度为5-50μm，孔隙率为20％-70％，平均孔径为10～1000nm。
所述的多核-壳结构凝胶聚合物的制备方法包括以下步骤：
(1)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入无机纳米颗粒，在70℃下保温搅拌50分钟，过滤，常温干燥，得羧基纳米颗粒；
(2)取四羟甲基硫酸磷，加入到其重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入羟乙基纤维素，升高温度为85℃，保温搅拌22分钟，加入乙氧基化烷基硫酸铵，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量5倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述纤维分散液混合，送入到反应釜中，在90℃下保温搅拌1小时，出料，与吡啶硫酮锌混合，搅拌至常温，得酯化分散液；
(4)取烯丙基聚乙二醇，在70℃下保温20分钟，加入甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌5分钟，与上述羧基纳米颗粒混合，搅拌均匀，超声10分钟，得硅烷醇分散液；
(5)取丙烯腈，加入到上述硅烷醇分散液中，搅拌均匀，加入过氧化二异丙苯，送入到反应釜中，通入氮气，在80℃下保温搅拌1-2小时，出料，与上述酯化分散液混合，搅拌至常温，得硅烷聚合物溶液；
(6)取上述硅烷聚合物溶液，与高弹性纳米颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、三硬脂酸甘油酯混合，400转/份搅拌30分钟，即得所述多核-单壳结构凝胶聚合物。
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：
将多核-单壳结构凝胶聚合物用涂覆机涂布到基膜的一侧或两侧，然后通过热风烘干，所述涂布速度为10m/min，所述热风烘干的温度为30-80℃，所述涂布厚度介于0.5-5μm。
实施例4
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，包括基膜以及位于一侧或两侧的核-壳结构凝胶聚合物涂层，所述多核-壳结构凝胶聚合物是由下述重量份的原料组成的：
高弹性纳米颗粒68、无机纳米颗粒20、聚甲基丙烯酸甲酯28、丙烯腈79、过氧化二异丙苯0.8、烯丙基聚乙二醇3、甲基三乙氧基硅烷0.4、四羟甲基硫酸磷2、2-硫醇基苯骈咪唑0.6、三硬脂酸甘油酯2、2,2-二羟甲基丙酸1、吡啶硫酮锌0.9、乙氧基化烷基硫酸铵0.7、羟乙基纤维素3、脂肪醇聚氧乙烯醚1。
所述的高弹性纳米颗粒为丁腈橡胶。
所述的无机纳米颗粒为纳米氧化铝。
所述的基膜为聚丙烯多孔薄膜，且厚度为5-50μm，孔隙率为20％-70％，平均孔径为10～1000nm。
所述的多核-壳结构凝胶聚合物的制备方法包括以下步骤：
(1)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入无机纳米颗粒，在70℃下保温搅拌49分钟，过滤，常温干燥，得羧基纳米颗粒；
(2)取四羟甲基硫酸磷，加入到其重量41倍的去离子水中，搅拌均匀，加入羟乙基纤维素，升高温度为80℃，保温搅拌19分钟，加入乙氧基化烷基硫酸铵，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量5倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述纤维分散液混合，送入到反应釜中，在95℃下保温搅拌1小时，出料，与吡啶硫酮锌混合，搅拌至常温，得酯化分散液；
(4)取烯丙基聚乙二醇，70℃下保温16分钟，加入甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌60分钟，与上述羧基纳米颗粒混合，搅拌均匀，超声10分钟，得硅烷醇分散液；
(5)取丙烯腈，加入到上述硅烷醇分散液中，搅拌均匀，加入过氧化二异丙苯，送入到反应釜中，通入氮气，在75℃下保温搅拌1小时，出料，与上述酯化分散液混合，搅拌至常温，得硅烷聚合物溶液；
(6)取上述硅烷聚合物溶液，与高弹性纳米颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、三硬脂酸甘油酯混合，400转/份搅拌20分钟，即得所述多核-单壳结构凝胶聚合物。
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：
将多核-单壳结构凝胶聚合物用涂覆机涂布到基膜的一侧或两侧，然后通过热风烘干，所述涂布速度为30m/min，所述热风烘干的温度为50℃，所述涂布厚度介于0.5-5μm，该隔膜组装成模型进行线性扫描，如图3所示，该隔膜涂层的电化学窗口达到4.5V，与电解液体系相当，完全可运用于锂离子电池中。
实施例5
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，包括基膜以及位于一侧或两侧的核-壳结构凝胶聚合物涂层，所述多核-壳结构凝胶聚合物是由下述重量份的原料组成的：
高弹性纳米颗粒70、无机纳米颗粒25、聚甲基丙烯酸甲酯26、丙烯腈70、过氧化二异丙苯0.8、烯丙基聚乙二醇3、甲基三乙氧基硅烷0.6、四羟甲基硫酸磷2、2-硫醇基苯骈咪唑0.6、三硬脂酸甘油酯2、2,2-二羟甲基丙酸2、吡啶硫酮锌0.3、乙氧基化烷基硫酸铵0.7、羟乙基纤维素3、脂肪醇聚氧乙烯醚2。
所述的高弹性纳米颗粒为丁腈-聚氯乙烯复合物弹性体。
所述的无机纳米颗粒为纳米钛酸钡。
所述的基膜为聚丙烯多孔薄膜，且厚度为5-50μm，孔隙率为20％-70％，平均孔径为10～1000nm。
所述的多核-壳结构凝胶聚合物的制备方法包括以下步骤：
(1)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入无机纳米颗粒，在70℃下保温搅拌50分钟，过滤，常温干燥，得羧基纳米颗粒；
(2)取四羟甲基硫酸磷，加入到其重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入羟乙基纤维素，升高温度85℃，保温搅拌22分钟，加入乙氧基化烷基硫酸铵，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述纤维分散液混合，送入到反应釜中，在95℃下保温搅拌1小时，出料，与吡啶硫酮锌混合，搅拌至常温，得酯化分散液；
(4)取烯丙基聚乙二醇，在70℃下保温16分钟，加入甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌5分钟，与上述羧基纳米颗粒混合，搅拌均匀，超声10分钟，得硅烷醇分散液；
(5)取丙烯腈，加入到上述硅烷醇分散液中，搅拌均匀，加入过氧化二异丙苯，送入到反应釜中，通入氮气，在80℃下保温搅拌1小时，出料，与上述酯化分散液混合，搅拌至常温，得硅烷聚合物溶液；
(6)取上述硅烷聚合物溶液，与高弹性纳米颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、三硬脂酸甘油酯混合，400转/份搅拌30分钟，即得所述多核-单壳结构凝胶聚合物。
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：
将多核-单壳结构凝胶聚合物用涂覆机涂布到基膜的一侧或两侧，然后通过热风烘干，所述涂布速度为10m/min，所述热风烘干的温度为80℃，所述涂布厚度介于0.5-5μm，布厚度为4μm，涂布速度为40m/min，热风烘干的温度为60℃。该隔膜制备的锂离子电池循环1000周后，容量保持率能达到90％以上，倍率性能在2C时，容量保持在50％以上。
实施例6
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，包括基膜以及位于一侧或两侧的核-壳结构凝胶聚合物涂层，所述多核-壳结构凝胶聚合物是由下述重量份的原料组成的：
高弹性纳米颗粒67、无机纳米颗粒25、聚甲基丙烯酸甲酯20、丙烯腈70、过氧化二异丙苯0.8、烯丙基聚乙二醇5、甲基三乙氧基硅烷1、四羟甲基硫酸磷2、2-硫醇基苯骈咪唑0.6、三硬脂酸甘油酯2、2,2-二羟甲基丙酸2、吡啶硫酮锌0.3、乙氧基化烷基硫酸铵0.7、羟乙基纤维素3、脂肪醇聚氧乙烯醚1。
所述的高弹性纳米颗粒为聚酯-聚醚。
所述的无机纳米颗粒为纳米氧化硅。
所述的基膜为聚丙烯多孔薄膜，且厚度为5-50μm，孔隙率为20％-70％，平均孔径为10～1000nm。
所述的多核-壳结构凝胶聚合物的制备方法包括以下步骤：
(1)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入无机纳米颗粒，在65℃下保温搅拌41分钟，过滤，常温干燥，得羧基纳米颗粒；
(2)取四羟甲基硫酸磷，加入到其重量46倍的去离子水中，搅拌均匀，加入羟乙基纤维素，升高温度为80℃，保温搅拌16分钟，加入乙氧基化烷基硫酸铵，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述纤维分散液混合，送入到反应釜中，在95℃下保温搅拌1小时，出料，与吡啶硫酮锌混合，搅拌至常温，得酯化分散液；
(4)取烯丙基聚乙二醇，在70℃下保温19分钟，加入甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌5分钟，与上述羧基纳米颗粒混合，搅拌均匀，超声10-15分钟，得硅烷醇分散液；
(5)取丙烯腈，加入到上述硅烷醇分散液中，搅拌均匀，加入过氧化二异丙苯，送入到反应釜中，通入氮气，在80℃下保温搅拌2小时，出料，与上述酯化分散液混合，搅拌至常温，得硅烷聚合物溶液；
(6)取上述硅烷聚合物溶液，与高弹性纳米颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、三硬脂酸甘油酯混合，400转/份搅拌30分钟，即得所述多核-单壳结构凝胶聚合物。
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：
将多核-单壳结构凝胶聚合物用涂覆机涂布到基膜的一侧或两侧，然后通过热风烘干，所述涂布速度为30m/min，所述热风烘干的温度为30℃，所述涂布厚度介于0.5-5μm，用万能拉伸试验机，将隔膜与极片以80mm/min的速度剥离，隔膜与极片间的剥离强度为65N/mm，采用三点弯曲法测试电池的硬度为21.3N/cm。
实施例7
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，包括基膜以及位于一侧或两侧的核-壳结构凝胶聚合物涂层，所述多核-壳结构凝胶聚合物是由下述重量份的原料组成的：
高弹性纳米颗粒65、无机纳米颗粒23、聚甲基丙烯酸甲酯25、丙烯腈75、过氧化二异丙苯0.8、烯丙基聚乙二醇3、甲基三乙氧基硅烷0.4、四羟甲基硫酸磷2、2-硫醇基苯骈咪唑0.6、三硬脂酸甘油酯2、2,2-二羟甲基丙酸1、吡啶硫酮锌0.5、乙氧基化烷基硫酸铵0.7、羟乙基纤维素3、脂肪醇聚氧乙烯醚1。
所述的高弹性纳米颗粒为丁苯橡胶。
所述的无机纳米颗粒为纳米氧化硅。
所述的基膜为聚丙烯多孔薄膜，且厚度为5-50μm，孔隙率为20％-70％，平均孔径为10～1000nm。
所述的多核-壳结构凝胶聚合物的制备方法包括以下步骤：
(1)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入无机纳米颗粒，70℃下保温搅拌50分钟，过滤，常温干燥，得羧基纳米颗粒；
(2)取四羟甲基硫酸磷，加入到其重量45倍的去离子水中，搅拌均匀，加入羟乙基纤维素，升高温度为85℃，保温搅拌16分钟，加入乙氧基化烷基硫酸铵，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述纤维分散液混合，送入到反应釜中，在95℃下保温搅拌2小时，出料，与吡啶硫酮锌混合，搅拌至常温，得酯化分散液；
(4)取烯丙基聚乙二醇，在60-70℃下保温20分钟，加入甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌8分钟，与上述羧基纳米颗粒混合，搅拌均匀，超声10分钟，得硅烷醇分散液；
(5)取丙烯腈，加入到上述硅烷醇分散液中，搅拌均匀，加入过氧化二异丙苯，送入到反应釜中，通入氮气，在7℃下保温搅拌1小时，出料，与上述酯化分散液混合，搅拌至常温，得硅烷聚合物溶液；
(6)取上述硅烷聚合物溶液，与高弹性纳米颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、三硬脂酸甘油酯混合，300转/份搅拌20分钟，即得所述多核-单壳结构凝胶聚合物。
一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：
将多核-单壳结构凝胶聚合物用涂覆机涂布到基膜的一侧或两侧，然后通过热风烘干，所述涂布速度为20m/min，所述热风烘干的温度为50℃，所述涂布厚度介于0.5-5μm。该隔膜对电解液的面吸液率为15g/m2。
对比例1
本对比例提供一种氧化铝陶瓷涂层锂离子电池隔膜，包括聚丙烯隔膜和涂覆与涂覆于一侧的氧化铝涂层，其中聚丙烯隔膜的厚度为12μm，孔隙率为45％，氧化铝涂层的厚度为4μm。
对比例2
本对比例提供一种水性PVDF涂覆锂离子电池隔膜，包括聚丙烯隔膜与涂覆于两侧的PVDF涂层，其中聚丙烯隔膜的厚度为12μm，孔隙率为45％，涂层的厚度为2μm。
对比例3
本对比例采用厚度为12μm，孔隙率为45％的聚丙烯隔膜，表面不进行涂层处理。
对实施例3至7和对比例1-3的锂离子电池隔膜进行离子电导率测试，隔膜组装成模拟电池，利用交流阻抗，测试隔膜的离子电导率，测试结果列于表1中。
表1隔膜离子电导率
由表1可知，在基膜上涂覆一层核-壳结构凝胶聚合物涂层，该涂层吸收大量的电解液凝胶后，无机-有机颗粒之间的微相分离作用提供大量可供离子传导的孔隙通道，有利于锂离子在隔膜中的迁移效率，离子电导率提高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，其特征在于，包括基膜以及位于一侧或两侧的多核-单壳结构凝胶聚合物涂层，所述多核-单壳结构凝胶聚合物是由下述重量份的原料制成的：高弹性纳米颗粒60-70、无机纳米颗粒20-30、聚甲基丙烯酸甲酯20-40、丙烯腈70-80、过氧化二异丙苯0.8-1、烯丙基聚乙二醇3-5、甲基三乙氧基硅烷0.4-1、四羟甲基硫酸磷2-3、2-硫醇基苯骈咪唑0.6-1、三硬脂酸甘油酯2-3、2,2-二羟甲基丙酸1-2、吡啶硫酮锌0.3-1、乙氧基化烷基硫酸铵0.7-1、羟乙基纤维素3-4、脂肪醇聚氧乙烯醚1-2；
其中，所述的多核-单壳结构凝胶聚合物的制备方法包括以下步骤：
(1)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入无机纳米颗粒，在65-70℃下保温搅拌40-50分钟，过滤，常温干燥，得羧基纳米颗粒；
(2)取四羟甲基硫酸磷，加入到其重量41-50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入羟乙基纤维素，升高温度为80-85℃，保温搅拌10-22分钟，加入乙氧基化烷基硫酸铵，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到其重量5-8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述纤维分散液混合，送入到反应釜中，在90-95℃下保温搅拌1-2小时，出料，与吡啶硫酮锌混合，搅拌至常温，得酯化分散液；
(4)取烯丙基聚乙二醇，在60-70℃下保温16-20分钟，加入甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌4-10分钟，与上述羧基纳米颗粒混合，搅拌均匀，超声10-15分钟，得硅烷醇分散液；
(5)取丙烯腈，加入到上述硅烷醇分散液中，搅拌均匀，加入过氧化二异丙苯，送入到反应釜中，通入氮气，在75-80℃下保温搅拌1-2小时，出料，与上述酯化分散液混合，搅拌至常温，得硅烷聚合物溶液；
(6)取上述硅烷聚合物溶液，与高弹性纳米颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯、三硬脂酸甘油酯混合，以300-400转/分钟搅拌20-30分钟，即得所述多核-单壳结构凝胶聚合物；
其中，所述的高弹性纳米颗粒为丁腈-聚氯乙烯复合物弹性体、硫化橡胶、聚氨酯弹性体、丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟弹性体、聚酯-聚醚、顺丁橡胶、硅氧烷中的一种或其两种以上混合物组成。
2.根据权利要求1所述的多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，其特征在于：所述的无机纳米颗粒为纳米氧化硅、纳米氧化铝、纳米钛酸钡、纳米氧化钛、纳米硫酸钡、纳米蒙脱土、纳米碳酸钙、纳米氧化锆中的一种或两种以上的组合物。
3.根据权利要求1所述的多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜，其特征在于，所述的基膜为聚丙烯多孔薄膜、聚乙烯多孔薄膜、聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯三层复合多孔薄膜、单面陶瓷涂覆隔膜、双面陶瓷涂覆隔膜、无纺布隔膜，且厚度为5-50μm，孔隙率为20％-70％，平均孔径为10～1000nm。
4.一种如权利要求1～3任一项所述的多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述多核-单壳结构凝胶聚合物用涂覆机涂布到基膜的一侧或两侧，然后通过热风烘干，所述涂布速度为0.5-40m/min，所述热风烘干的温度为30-80℃，所述涂布厚度为0.5-5μm，即得到多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜。
CN201710445470.2A 2017-06-13 2017-06-13 一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法 Active CN107230766B (zh)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710445470.2A CN107230766B (zh) 2017-06-13 2017-06-13 一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法
US15/683,674 US10978687B2 (en) 2017-06-13 2017-08-22 Multi-core-single-shell structure of a gel polymer coated separator and lithium-ion battery
KR1020187031544A KR102197146B1 (ko) 2017-06-13 2018-05-11 멀티 코어-모노 쉘 구조의 겔 중합체 코팅 세퍼레이터 및 그 제조방법과 응용
HUE18793160A HUE063308T2 (hu) 2017-06-13 2018-05-11 Több mag/egyetlen héj szerkezetû gél polimerrel bevont diafragma és eljárás elõállítására és alkalmazása
PL18793160.5T PL3496184T3 (pl) 2017-06-13 2018-05-11 Membrana pokryta polimerem żelowym o strukturze z wieloma rdzeniami i jednym płaszczem oraz sposób jej wytwarzania i zastosowania
DK18793160.5T DK3496184T3 (da) 2017-06-13 2018-05-11 Multikerne/enkeltskal-struktureret gelpolymer-coatet membran samt fremstillingsfremgangsmåde og anvendelse deraf
JP2018557138A JP6814816B2 (ja) 2017-06-13 2018-05-11 マルチコア−モノシェル構造のゲルポリマーコーティングセパレータ及びその製造方法と使用
EP18793160.5A EP3496184B1 (en) 2017-06-13 2018-05-11 Multi-core/single-shell structure gel polymer-coated diaphragm, and manufacturing method and use thereof
PCT/CN2018/086432 WO2018228099A1 (zh) 2017-06-13 2018-05-11 一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法与应用
FIEP18793160.5T FI3496184T3 (fi) 2017-06-13 2018-05-11 Moniytiminen monoshell-rakenteinen geelipolymeeripinnoitettu kalvo, sen valmistus ja käyttö

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710445470.2A CN107230766B (zh) 2017-06-13 2017-06-13 一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107230766A CN107230766A (zh) 2017-10-03
CN107230766B true CN107230766B (zh) 2019-10-18

Family

ID=59935369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710445470.2A Active CN107230766B (zh) 2017-06-13 2017-06-13 一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10978687B2 (zh)
EP (1) EP3496184B1 (zh)
JP (1) JP6814816B2 (zh)
KR (1) KR102197146B1 (zh)
CN (1) CN107230766B (zh)
DK (1) DK3496184T3 (zh)
FI (1) FI3496184T3 (zh)
HU (1) HUE063308T2 (zh)
PL (1) PL3496184T3 (zh)
WO (1) WO2018228099A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107230766B (zh) * 2017-06-13 2019-10-18 深圳市星源材质科技股份有限公司 一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法
CN111987277B (zh) * 2019-05-22 2022-11-08 聚和国际股份有限公司 多孔性载体以及电化学装置隔离膜
CN110707357B (zh) * 2019-10-23 2021-05-07 北京卫蓝新能源科技有限公司 一种核壳结构的凝胶聚合物电解质及其制备方法和应用
CN110854343B (zh) * 2019-11-26 2022-08-23 浙江理工大学 一种皮芯结构纤维素改性纳米纤维锂电池隔膜的制备方法
CN112521779A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 深圳市博盛新材料有限公司 锂离子电池隔膜涂料、锂离子电池隔膜和锂离子电池
CN112993490B (zh) * 2021-03-03 2023-06-09 广州鹏辉能源科技股份有限公司 锂电池隔膜及其制备方法和应用
CN113201181A (zh) * 2021-05-19 2021-08-03 哈尔滨理工大学 一种场致增强型非线性电导聚乙烯复合绝缘材料制备方法
CN115155469B (zh) * 2022-07-26 2023-10-27 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 水溶性ib族贵金属亚10纳米胶粒、其制备方法及应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1388993A (zh) * 2000-08-12 2003-01-01 Lg化学株式会社 多组分复合膜及其制备方法
CN103996815A (zh) * 2014-06-04 2014-08-20 深圳市星源材质科技股份有限公司 单面聚合物涂覆隔膜及其制备方法
CN104282865A (zh) * 2014-09-03 2015-01-14 深圳中兴创新材料技术有限公司 一种凝胶聚合物涂层复合膜的制备方法及电池隔膜
CN105602309A (zh) * 2015-12-28 2016-05-25 深圳市星源材质科技股份有限公司 一种高弹性导离子涂层浆料及其锂离子电池隔膜制备方法
KR20160118979A (ko) * 2015-04-02 2016-10-12 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 세퍼레이터 및 그의 제조방법
CN106519872A (zh) * 2016-12-01 2017-03-22 深圳市星源材质科技股份有限公司 一种涂层浆料、锂离子电池隔膜及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7008722B2 (en) 2002-04-10 2006-03-07 Sui-Yang Huang Polymer-gel lithium ion battery
KR100858801B1 (ko) * 2002-07-27 2008-09-17 삼성에스디아이 주식회사 고분자 전해질 및 이를 채용한 리튬 전지
JP4414165B2 (ja) * 2003-08-07 2010-02-10 株式会社巴川製紙所 電子部品用セパレータおよび電子部品
JP4743747B2 (ja) * 2004-12-08 2011-08-10 日立マクセル株式会社 セパレータおよびその製造方法、並びに非水電解質電池
JP2006182925A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Hitachi Maxell Ltd コアシェル型微粒子、および該微粒子を有するリチウム二次電池
US20100009266A1 (en) * 2006-10-12 2010-01-14 Nof Corporation Ion-conductive polymer electrolyte and secondary battery employing the same
CN103649229A (zh) * 2011-05-04 2014-03-19 康奈尔大学 形状记忆聚合物材料组合物、方法和应用
CN102244223A (zh) * 2011-05-26 2011-11-16 东莞新能源科技有限公司 电化学装置及其无机/有机复合多孔性薄膜
KR20130081549A (ko) * 2012-01-09 2013-07-17 도레이첨단소재 주식회사 내구성과 고온 안정성이 우수한 고분자 전해질 조성물 및 이를 이용한 리튬전지
US9187622B2 (en) * 2012-02-09 2015-11-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Composite binder for battery, and anode and battery including the composite binder
US9397341B2 (en) * 2012-10-10 2016-07-19 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Printed energy storage device
US10038174B2 (en) * 2013-04-16 2018-07-31 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator and lithium battery including the separator
CN103474666B (zh) * 2013-07-23 2016-03-02 江苏华东锂电技术研究院有限公司 锂离子电池负极活性材料的制备方法
CN103474601A (zh) 2013-08-23 2013-12-25 江苏华东锂电技术研究院有限公司 复合隔膜及其制备方法，以及锂离子电池
CN104852006A (zh) * 2015-04-13 2015-08-19 江苏华东锂电技术研究院有限公司 复合隔膜及其制备方法,以及锂离子电池
CN105047845A (zh) 2015-06-19 2015-11-11 深圳市星源材质科技股份有限公司 一种高介电常数的纳米复合涂层隔膜及其制备方法
CN107230766B (zh) * 2017-06-13 2019-10-18 深圳市星源材质科技股份有限公司 一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1388993A (zh) * 2000-08-12 2003-01-01 Lg化学株式会社 多组分复合膜及其制备方法
CN103996815A (zh) * 2014-06-04 2014-08-20 深圳市星源材质科技股份有限公司 单面聚合物涂覆隔膜及其制备方法
CN104282865A (zh) * 2014-09-03 2015-01-14 深圳中兴创新材料技术有限公司 一种凝胶聚合物涂层复合膜的制备方法及电池隔膜
KR20160118979A (ko) * 2015-04-02 2016-10-12 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 세퍼레이터 및 그의 제조방법
CN105602309A (zh) * 2015-12-28 2016-05-25 深圳市星源材质科技股份有限公司 一种高弹性导离子涂层浆料及其锂离子电池隔膜制备方法
CN106519872A (zh) * 2016-12-01 2017-03-22 深圳市星源材质科技股份有限公司 一种涂层浆料、锂离子电池隔膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
FI3496184T3 (fi) 2023-09-01
CN107230766A (zh) 2017-10-03
EP3496184A1 (en) 2019-06-12
US20180358597A1 (en) 2018-12-13
KR102197146B1 (ko) 2020-12-30
KR20190008851A (ko) 2019-01-25
PL3496184T3 (pl) 2023-11-27
EP3496184A4 (en) 2019-08-28
JP6814816B2 (ja) 2021-01-20
JP2019521469A (ja) 2019-07-25
US10978687B2 (en) 2021-04-13
WO2018228099A1 (zh) 2018-12-20
HUE063308T2 (hu) 2024-01-28
EP3496184B1 (en) 2023-06-21
DK3496184T3 (da) 2023-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107230766B (zh) 一种多核-单壳结构凝胶聚合物涂覆隔膜及其制备方法
WO2016201757A1 (zh) 一种高介电常数的纳米复合涂层隔膜及其制备方法
CN106784542B (zh) 一种耐高温多种涂层的锂离子电池隔膜及其制备方法
CN109244322B (zh) 一种锂离子电池隔膜用水性涂层及其制备方法、应用
CN109494390A (zh) 一种改性固态电解质膜及其制备方法和锂电池
CN104953070B (zh) 一种锂离子二次电池用隔离膜
CN104993088B (zh) 一种低温闭孔高温稳定的无纺布型锂电池隔膜及制备方法
CN105206777B (zh) 含锂离子传导多孔无机氧化物的锂电池隔膜及其制备方法
CN105602309B (zh) 一种高弹性导离子涂层浆料及其锂离子电池隔膜制备方法
CN101434708A (zh) 水性聚合物改性微孔聚烯烃隔膜及其制备方法和用途
CN106935769B (zh) 一种基于静电自组装的覆无机粒子的锂离子电池隔膜的制备方法
CN110010824B (zh) 一种聚烯烃锂离子电池隔膜改性方法
CN110911612B (zh) 一种基于醋酸纤维素的交联复合型锂离子电池隔膜及其制备方法与应用
CN109546063A (zh) 一种锂离子电池复合隔离膜
CN106328869A (zh) 锂离子电池用陶瓷隔膜及锂离子电池
JP2012119078A (ja) 蓄電デバイス用電極合剤の製造方法
CN112142995A (zh) 有机无机复合葡萄颗粒结构材料、浆料、隔膜及制备方法
CN109119574A (zh) 基于交联与线形聚合物的多孔性锂离子电池隔膜及其制备方法与应用
CN115101894A (zh) 一种pvdf涂覆隔膜及其制备方法及应用
CN106299212A (zh) 一种具有三维网络结构的锂电复合隔膜及其制备方法
CN107623098A (zh) 一种锂离子电池安全涂层、其应用及锂离子电池
CN105576173A (zh) 一种陶瓷涂层材料的制备方法及其应用
CN108493427A (zh) 用于锂离子电池电极材料的微纳米Nb2O5粉体的制备方法
CN109301139A (zh) 一种锂离子电池用聚合物涂层隔膜
CN110112348A (zh) 电池涂布膜浆料、电池隔膜、二次电池及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant