(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111479753.1 (22)申请日 2021.12.07 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113904061 A (43)申请公布日 2022.01.07 (73)专利权人 北京金羽新材 科技有限公司 地址 100095 北京市海淀区温泉镇创客小 镇社区配套 商业楼7#楼二层20 3室 (72)发明人 李爱军　黄杜斌　王春源　杨扬　 (74)专利代理 机构 北京智丞瀚方知识产权代理 有限公司 1 1810 代理人 姜司晨 (51)Int.Cl. H01M 50/403(2021.01) H01M 50/406(2021.01) H01M 50/446(2021.01)H01M 50/449(2021.01) H01M 50/491(2021.01) H01M 10/0525(2010.01) H01M 10/42(2006.01) B29D 7/01(2006.01) B29C 43/30(2006.01) B29C 33/60(2006.01) (56)对比文件 US 2655552 A,195 3.10.13 CN 102569698 A,2012.07.1 1 CN 110379982 A,2019.10.25 CN 106159160 A,2016.1 1.23 CN 1203461 A,19 98.12.30 JP 2010202828 A,2010.09.16 CN 10126 0216 A,20 08.09.10 审查员 刘永欣 (54)发明名称 一种高安全性隔膜及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明涉及一种高安全性隔膜及其制备方 法和应用， 所述制备方法包括： （I） 将氟碳聚合 物、 无机陶瓷材料和增塑剂混合， 加热， 得到混合 颗粒料； （II）将混合料层压， 得到片状胚料； （III） 将片状胚料辊压， 得到膜片； （IV） 在 膜片表 面涂覆隔离剂， 将多个表面涂覆有隔离剂的膜片 堆叠、 层压， 得到多层膜片； （V） 将多层膜片进行 辊压， 得到多个薄膜； （VI） 将每个薄膜进行萃取 造孔、 加热， 得到所述高安全性隔膜。 该制备方法 可以不受浆料的流动性要求， 能够生成具有较高 的无机陶瓷材料含量的隔膜， 有效提升隔膜的安 全性； 且能够提高成品率， 对于隔膜的厚度和孔 隙易于控制。 权利要求书1页 说明书11页 附图3页 CN 113904061 B 2022.02.11 CN 113904061 B 1.一种高安全性隔膜的方法， 其特 征在于， 包括： （I） 将氟碳聚合物、 无机陶瓷材 料和增塑剂混合， 加热， 得到混合颗粒 料； （II） 将混合颗粒 料层压， 得到片状 胚料； （III） 将片状胚料辊压， 得到膜片； （IV） 在膜片表面涂覆隔离剂， 将多个表面涂覆有隔离剂的膜片堆叠、 层压， 得到多层 膜片； （V） 将多层膜片进行辊压， 得到多个薄膜； 将多个所述薄膜揭开形成单个薄膜； 所述单 个薄膜中含有增塑剂； （VI） 将单个薄膜进行萃取造孔、 加热， 得到所述高安全性隔膜； 在步骤 （IV） 中， 所述隔离剂将多个膜片进行隔离， 防止粘连； 所述隔离剂为含有固体颗粒和油剂的混合物； 固体颗粒和油剂不发生化学反应， 固体 颗粒不溶于油剂； 所述隔离剂与膜片互不相溶， 也 不发生化学反应。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述增塑剂的质量为含氟聚合物、 无机陶 瓷材料和增塑剂的总和质量的20%~50%； 所述步骤 （I） 中增塑剂在加热时挥发； 所述混合颗粒 料中， 增塑剂的质量占比为5%~30%。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在所述步骤 （I） 中， 所述加热的温度为50~ 90℃； 所述增塑剂包括石蜡油、 十氢萘、 邻苯二甲酸 二辛酯、 二氯甲烷中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述氟碳聚合物包括聚氟乙烯、 聚1,2二氟 乙烯、 聚偏氟乙烯、 聚三氟乙烯、 聚四氟乙烯、 聚偏氟乙烯 ‑六氟丙烯、 聚四氟乙烯 ‑六氟丙烯 中的至少一种； 所述无机陶瓷材 料包括氧化物和/或硅酸盐化 合物。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述氧化物选自氧化铝、 氧化锆、 氧化钛、 氧化硅中的至少一种； 所述硅酸盐化 合物为蒙脱石、 埃洛石、 凹凸棒石、 高岭石中的至少一种。 6.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述氟碳聚合物和无机陶瓷材料的质量比 为(10~70)： (90~30)。 7.根据权利 要求1~6任一所述的方法， 其特征在于， 所述 高安全性隔膜的厚度为12~40 μ m； 燃点＞40 0℃， 断裂伸长率＞5 0%。 8.根据权利要求1~7任一所述的方法制备 得到的高安全性隔膜。 9.一种电池， 其特征在于， 包括根据权利要求1~7任一所述的方法制备得到的高安全性 隔膜。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113904061 B 2一种高安全性隔膜及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明涉及电池技 术领域， 具体涉及一种高安全性隔膜及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]锂离子电池由于能量密度高、 寿命长的特点。 具有广泛的应用前景。 特别是近些年 电动汽车 的需求爆发式增加， 对于锂离子电池的要求进一步提高。 特别是锂离子电池的安 全性能。 [0003]在锂离子电池的安全性能与其携带的能量密度息息相关。 能量密度越高， 安全性 能越差。 当电池处于较高温度条件下时， 隔膜 容易发生热收缩、 熔化， 造成正极和负极短路， 极易引起燃烧爆炸 。 [0004]无机陶瓷材料普遍是耐高温且不可燃， 将无机陶瓷材料加入隔膜基材中可以有效 提升安全性能， 形如 专利CN113013552A、 CN102 544414B、 CN11069 0388A的隔膜中无机陶瓷的 含量不高于30%， 热稳定性提升有限； 专利 CN108470875A、 CN104485438B的隔膜具有高陶瓷 含量， 但是其抗拉强度较低； 专利CN109103396B将陶瓷/聚合物基材制备成非织造布类的隔 膜， 其具有较大孔径， 存在内短路的风险。 [0005]另外， 针对高安全隔膜的制备方法， 由于无机陶瓷材料是刚性的， 加入隔膜基材中 会降低隔膜的柔韧性， 难以使用拉伸法制成膜， 因此更多采用生产效率低的平板涂覆法， 这 种方法无法进 行大规模的工业性生产， 严重阻碍的隔膜的生产效率。 因此， 急需一种制备方 法用于制备兼顾高热稳定性能和机械性能的隔膜， 以满足目前对锂离子电池高安全性能的 需求。 发明内容 [0006]本发明针对现有技术的缺陷提供了一种通过辊压制备高安全性隔膜的方法， 其采 用氟碳聚合物和无机陶瓷材料， 通过对氟碳聚合物和无机陶瓷材料 的混合颗粒进行辊压， 后通过萃 取、 加热等操作进行造孔， 得到具有高安全性的隔膜。 该制备方法具有较好的工业 生产性， 能够大大降低工业生产的高要求以及高能耗， 具有简单易操作的作用， 提高了工业 生产的效率； 相对于涂覆和拉伸等工艺， 可以不受浆料的流动性要求， 能够生成具有较高的 无机陶瓷材料含量的隔膜， 有效提升隔膜的安全性； 且能够提高成品率， 对于隔膜的厚度和 空隙易于控制。 [0007]根据本申请的一个方面， 提供了一种通过辊压制备高安全性隔膜的方法。 [0008]可选地， 所述 通过辊压制备高安全性隔膜的方法， 包括： [0009]（I） 将氟碳聚合物、 无机陶瓷材料和增塑剂混合， 加热， 得到混合颗粒料； （II）  将 混合料层压， 得到片状胚料； （III）  将片状胚料辊压， 得到膜片； （IV）  在膜片表 面涂覆隔离 剂， 将多个表 面涂覆有隔离剂的膜片堆叠、 层压， 得到多层膜片； （V）  将多层膜片进行辊压， 得到多个薄膜； （VI）  将每个薄膜进行萃取造孔、 加热， 得到所述高安全性隔膜。 [0010]可选地， 在步骤 （IV） 中， 所述隔离剂将多个膜片进行隔离， 防止粘连。说　明　书 1/11 页 3 CN 113904061 B 3