本發(fā)明涉及一種硫酸鋇隔膜及其制備方法，所述硫酸鋇隔膜包括：基膜；在基膜至少一個表面上設置的改性硫酸鋇微層，其中，所述改性硫酸鋇為偶聯(lián)劑改性硫酸鋇，所述基膜表面和所述改性硫酸鋇微層之間共價相連。根據(jù)本發(fā)明的硫酸鋇隔膜在厚度無明顯增加、透氣度基本保持不變的同時，具有提高的熱收縮及潤濕性能，從而提高鋰電池應用中的安全性。

技術領域

本發(fā)明屬于隔膜技術領域，涉及一種硫酸鋇隔膜及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池作為新型的高能化學電源，在高溫或高效率充放電等條件下，電池體系的熱效應會引起電池內部的熱積累，極易引起鋰電池的燃燒和爆炸。因此，鋰電池的安全性問題是首要考慮的因素。同時，在新能源汽車領域，鋰離子電池的需求逐年增加，大容量和高功率型電池需求迫在眉睫，開發(fā)安全性高、循環(huán)性能/導電性能好的鋰離子電池非常緊迫。

CN201310518815.4公開了一種鋰離子電池硫酸鋇隔膜及其制備方法，其中將納米級硫酸鋇微粒、粘結劑、溶劑和敷料混合在一起攪拌，之后將漿料涂布在鋰離子電池隔膜的正反兩面形成涂層，涂層烘干后，制成硫酸鋇隔膜，提高了薄膜的耐穿刺、熱收縮性能的同時，還提高了浸潤度、空隙率及化學穩(wěn)定性，并且提高了鋰離子電池的能量密度。然而，常規(guī)鋰電池聚烯烴隔膜孔徑＜1μm，其中聚烯烴濕法隔膜孔徑0.01～0.1μm，干法隔膜孔徑0.1～0.3μm。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在CN201310518815.4中，硫酸鋇涂覆隔膜所述實施例中硫酸鋇粒徑0.1～0.25μm，硫酸鋇與膠液或添加劑混合，涂布在隔膜表面堆積形成致密涂層，導致隔膜透氣性能急劇下降，從而導致電池循環(huán)過程中析鋰或鋰枝晶形成。此外，硫酸鋇與隔膜表面的粘合性不佳，導致容易硫酸鋇層容易掉粉。

因此，需要進一步開發(fā)新型高性能隔膜。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本申請的發(fā)明人經(jīng)過各種嘗試，意外地發(fā)現(xiàn)，當將基膜用低溫等離子體進行處理，然后再涂布偶聯(lián)劑改性的納米硫酸鋇層后，所得到的隔膜在厚度無明顯增加、透氣度基本保持不變的同時，具有提高的熱收縮及潤濕性能，從而提高鋰電池應用中的安全性，由此完成了本發(fā)明。

本發(fā)明一方面提供一種硫酸鋇隔膜，其包括：基膜；在基膜至少一個表面上設置的改性硫酸鋇微層，其中，所述改性硫酸鋇為偶聯(lián)劑改性硫酸鋇，所述基膜表面和所述改性硫酸鋇微層之間共價相連。

在實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的硫酸鋇隔膜可以包括基膜和在基膜一個表面上設置的改性硫酸鋇微層，也可以包括基膜以及在基膜兩個表面上分別設置的改性硫酸鋇微層。另外，根據(jù)本發(fā)明的硫酸鋇隔膜根據(jù)需要還可以設置石墨層、靜電紡絲層、熱閉合層、納米阻燃層等。

所述基膜可以為現(xiàn)有技術中已知的任何適用于鋰電池的基膜，例如其可以為微孔膜、多孔膜或無紡布膜。所述微孔膜和多孔膜可以為聚烯烴膜，例如，聚乙烯或聚丙烯膜。在實施方式中，聚烯烴基膜可以為單層聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)隔膜，或聚乙烯與聚丙烯多層復合膜(例如聚丙烯/聚乙烯雙層膜，聚丙烯/聚丙烯雙層膜，聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復合膜等)。所述聚烯烴基膜可以采用濕法或干法工藝單向或雙向拉伸制備，或者采用熱致相分離法制備。所述無紡布膜的材質和制備方法沒有特別限定，例如可以使用選自聚丙烯、聚乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚砜、聚丙烯腈、聚酯、纖維素、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚丙烯酸酯、聚對苯酰胺、聚芳醚砜酮、芳綸和芳砜綸等中的一種或多種作為材質，可以使用選自熔噴法、紡黏法、濕法抄紙、水刺法、針刺法、熱軋法等中的一種或多種制備。

對所述基膜的孔徑和孔隙率沒有特別限定，只要其適合用作鋰電池的隔膜即可。一般而言，孔徑要求在0.01～0.1μm范圍內，例如0.02μm、0.03μm、0.04μm、0.05μm、0.06μm、0.07μm、0.08μm、0.09μm等。孔徑小于0.01μm時，鋰離子穿過能力太小；孔徑大于0.1μm，電池內部枝晶生成時電池易短路。孔隙率一般20％至80％之間，特別是在30％～50％之間，例如35％，40％，45％，55％，60％，65％，70％等。