(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111484658.0 (22)申请日 2021.12.07 (71)申请人 惠州亿纬锂能股份有限公司 地址 516006 广东省惠州市仲恺高新区惠 风七路38号 (72)发明人 孙泽坤　黎中利　冀亚娟　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 王艳斋 (51)Int.Cl. H01M 50/457(2021.01) H01M 50/443(2021.01) H01M 50/434(2021.01) H01M 50/414(2021.01) H01M 50/403(2021.01)H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种梯度自闭孔复合隔膜及其制备方法与 应用 (57)摘要 本发明提供了一种梯度自闭孔的复合隔膜 及其制备方法与应用， 所述梯度自闭孔的复合隔 膜包括顺次设置的热稳定性涂层、 基膜及热稳定 性涂层， 所述基膜与至少一侧热稳定性涂层之间 设置闭孔涂层； 所述闭孔涂层包括热敏微球及陶 瓷颗粒； 所述热稳定性涂层包括聚多巴胺。 本发 明所述闭孔涂层， 能够在电池温度升高至热敏微 球的熔点时， 实现闭孔， 避免安全事故的发生； 即 使电池温度继续升高， 复合隔膜的热稳定涂层能 够在基膜融化的情况下， 保持 复合隔膜尺寸的稳 定性， 实现完全闭孔， 进一步保障了锂离子电池 的安全性； 热稳定性涂层中的聚多巴胺具有较高 的极性， 能够极大提高隔膜和电解液之间的润湿 性， 从而提高电池的电化学性能。 权利要求书2页 说明书9页 附图1页 CN 114221092 A 2022.03.22 CN 114221092 A 1.一种梯度自闭孔复合隔膜， 其特征在于， 所述梯度自闭孔复合隔膜包括顺次设置的 热稳定性涂层、 基膜及热稳定性涂层， 所述基膜与至少一侧热稳定性涂层之间设置闭孔涂 层； 所述闭孔涂层包括热 敏微球及陶瓷颗粒； 所述热稳定性涂层包括聚多巴胺。 2.根据权利要求1所述的梯度自闭孔复合隔膜， 其特征在于， 所述闭孔涂层的厚度为1 ～10 μm； 优选地， 所述热 稳定性涂层的厚度为2 ～10 μm。 3.根据权利要求1或2所述的梯度自闭孔复合隔膜， 其特征在于， 所述热敏微球的粒径 D50为0.1～0.5 μm； 优选地， 所述热 敏微球的熔点 为100～120℃； 优选地， 所述热 敏微球包括聚乙烯微球。 4.根据权利要求1～3任一项所述的梯度自闭孔复合隔膜， 其特征在于， 所述陶瓷颗粒 的粒径D50为0.2～1.2 μm， 比表面积为2 ～8m2/g； 优选地， 所述陶瓷颗粒包括氧化铝、 二氧化硅或勃姆石中的任意一种或至少两种的组 合。 5.根据权利要求1～4任一项所述的梯度自闭孔复合隔膜， 其特征在于， 所述基膜包括 聚烯烃类 基膜。 6.一种如权利要求1～5任一项所述的梯度自闭孔复合隔膜的制备方法， 其特征在于， 所述制备 方法包括如下步骤： (1)将闭孔涂层浆料涂覆在基膜上， 烘干， 得改性基膜； (2)步骤(1)所述改性基膜浸泡在多巴胺缓冲液后， 取出进行干燥， 得到所述梯度自闭 孔复合隔膜。 7.根据权利要求6所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)所述闭孔涂层浆料的制备方 法包括： 按配方量混合热敏微球乳液、 陶瓷颗粒、 水性粘结剂与增稠剂， 得到所述闭孔涂层 浆料； 优选地， 所述热 敏微球乳液的固含量 为20～40wt％； 优选地， 所述热 敏微球乳液的pH为5～8； 优选地， 所述混合的搅拌速度为6 00～1500r/min， 搅拌时间为3 0～1500s； 优选地， 所述热敏微球、 陶瓷颗粒、 水性粘结剂和增稠剂的质量比为(1～9):(5～9): (0.1～1):(0.1～1)； 优选地， 所述水性粘结剂包括聚乙烯醇、 聚丙烯酸树脂、 丁苯乳胶或聚丙烯腈中的任意 一种或至少两种的组合； 优选地， 所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠、 聚乙烯吡咯烷酮、 聚氧化乙烯或聚丙烯酸酯 乳液中的任意 一种或至少两种的组合； 优选地， 步骤(1)所述涂覆为单面或双面涂覆； 优选地， 步骤(1)所述烘干的温度为25～80℃， 时间为10～6 0min。 8.根据权利要求6或7所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)所述多巴胺缓冲液包括缓 冲剂、 多巴胺与水；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114221092 A 2优选地， 步骤(2)所述多巴胺缓冲液中， 多巴胺的质量百分数为0.1～1wt％； 优选地， 步骤(2)所述多巴胺缓冲液中， 缓冲剂包括 三羟甲基氨基甲烷 ‑盐酸； 优选地， 步骤(2)所述多巴胺缓冲液中， 缓冲剂的浓度为0.01～ 2mol/L； 优选地， 步骤(2)所述多巴胺缓冲液的pH为6～ 9； 优选地， 步骤(2)所述浸泡的温度为25～6 0℃， 时间为3 h～12h； 优选地， 步骤(2)所述干燥的温度为25～6 0℃， 时间为2h～12h 。 9.根据权利要求6～8任一项所述的制备方法， 其特征在于， 所述制备方法包括如下步 骤： (1)在600～1500r/min的搅拌速度下， 热敏微球乳液、 陶瓷颗粒、 水性粘结剂和增稠剂 按配方量混合30～1500s， 所得闭孔涂层浆料单面/双面涂覆在基膜上， 25～80℃烘干10min ～60min， 得改性基膜； (2)在25～60℃温度下， 步骤(1)所述改性基膜在多巴胺缓冲液中浸泡3h～12h后， 取 出， 25～6 0℃进行干燥2h～12h， 得到所述梯度自闭孔复合隔膜； 所述多巴胺缓冲液由多巴胺、 三羟甲基氨基甲烷 ‑盐酸和水组成， pH为6～9； 所述多巴 胺缓冲液中， 多巴胺的质量百分数为0.1～1wt％， 三羟甲基氨基甲烷 ‑盐酸的浓度为0.01～ 2mol/L。 10.一种锂离子电池， 其特征在于， 所述锂离子电池包括如权利要求1～5任一项所述的 梯度自闭孔复合隔膜。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114221092 A 3