本發(fā)明屬于鋰離子電池領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有理想循環(huán)性能的鋰離子電池及其隔離膜。

背景技術：

作為鋰離子電池的重要組成部分，隔離膜對鋰離子電池的循環(huán)壽命具有重要影響。現有的鋰離子電池隔離膜通常包括隔離膜基材、涂布在隔離膜基材至少一面上的無機涂層，以及涂布在無機涂層至少一面上的有機涂層。

鋰離子電池制作完成，在循環(huán)使用過程中，陰陽極片會發(fā)生一定的膨脹，隨著極片不斷膨脹，電芯整體承受的膨脹力逐漸提高，會導致極片之間出現相互擠壓的風險，進而影響鋰離子電池的循環(huán)性能和安全性能。同時，在隔離膜的制備過程中，由于涂層顆粒的分布較為稀松，在涂布及卷繞后(涂布機和卷繞機有一定張力)，涂層顆粒會使隔離膜產生微皺，島狀和/或條狀的有機涂層會陷入微皺凹坑中，相當于壓縮了涂層厚度，從而影響隔離膜基材表面有機涂層厚度的一致性，因此影響了鋰離子電池可承受的膨脹力和鋰離子電池的循環(huán)性能和安全性能。

有鑒于此，確有必要提供一種具有可接受高膨脹力、理想循環(huán)性能和安全性能的鋰離子電池及其隔離膜。

技術實現要素：

本申請的發(fā)明人經過研究和實驗分析發(fā)現，鋰離子電池可接受的膨脹力、循環(huán)性能和安全性能與隔離膜中有機涂層涂布密度、有機涂層的厚度、有機涂層中有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液的含量和種類、有機涂層中有機高分子顆粒粒度、有機涂層中粘結劑的含量、隔離膜基材的厚度，以及無機涂層的厚度有關。

基于以上發(fā)現，本發(fā)明旨在提供一種具有可接受高膨脹力、理想循環(huán)性能和安全性能的鋰離子電池及其隔離膜。

為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池隔離膜，其包括隔離膜基材和直接或間接分布在隔離膜基材至少一面上的有機涂層，其中，所述有機涂層的涂布密度為0.1mg/1540.25mm²～10mg/1540.25mm²。

作為本發(fā)明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述隔離膜基材的厚度為5-40μm。

作為本發(fā)明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述隔離膜基材為pe、pp、無紡布、pet、pvdf、pu、pa、pi、有機無機共混膜或pp/pe/pp。

作為本發(fā)明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述有機涂層包括有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液以及粘結劑。

作為本發(fā)明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液的重量含量為5％-95％，所述粘結劑的重量含量為5％-95％。

作為本發(fā)明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液為聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物、苯乙烯-丁二烯聚合物、聚丙烯酸，聚丙烯酸酯中的至少一種；所述粘結劑為聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸鹽、羥甲基纖維素納、聚乙烯呲咯烷酮、乙酸乙酯、苯聚乙烯醚、聚乙烯醚、碳酸乙烯酯、丙三醇縮水甘油醚、碳酸丙烯酯、丙酮、純丙乳液中的至少一種。

作為本發(fā)明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述隔離膜基材至少一面分布有無機涂層，所述有機涂層分布在至少一個無機涂層上，所述有機涂層對卷繞熱壓后的鋰離子電芯造gap能力為1-150μm。

作為本發(fā)明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述有機涂層在隔離膜基材或無機涂層上的覆蓋面積比例為1％-95％。

作為本發(fā)明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述無機涂層包括無機物顆粒和粘結劑，所述無機顆粒的重量含量為5-95％，所述粘結劑的重量含量為5-95％。

為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池，包括正極極片、負極極片、間隔于正極極片和負極極片之間的隔離膜，以及電解液，其中，所 述隔離膜為前述鋰離子電池隔離膜。

相對于現有技術，本發(fā)明鋰離子電池中，隔離膜造gap相當于在多孔隔離膜上涂一層有機涂層，為鋰離子電池中極片循環(huán)膨脹預留空間，從而可以提高鋰離子電池承受膨脹力的能力，改善鋰離子電芯的造gap能力，提高鋰離子電池的循環(huán)壽命和安全性能。

附圖說明

以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明鋰離子電池及其隔離膜進一步詳細說明，其中：

圖1所示為本發(fā)明鋰離子電池中電芯的端面示意圖；

圖2為本發(fā)明鋰離子電池隔離膜的一種層間結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術方案和技術效果更加清晰，以下結合實施例和對比例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中給出的實施例只是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明。

性能測試

低溫析鋰測試：1)將鋰離子電池在10℃下擱置2h；2)靜置5min；3)0.35c恒流充電到4.35v；4)靜置5min；5)0.5c恒流放電至3.0v；重復2)至5)步驟10次，拆解鋰離子電池并檢查陽極表面是否出現析鋰。

循環(huán)壽命測試：1)將鋰離子電池在60℃下擱置2h；2)靜置5min；3)2c恒流充電至4.2v，再恒壓(4.2v)充電直至充電電流0.05c；4)靜置10min；5)3c恒流放流至2.8v；6)重復2)-5)步驟，直到電芯容量低于70％。

電芯造gap能力測試：

gap是指一層極片上所接觸的兩層隔離膜上的有機涂層厚度，更具體地說，是指卷繞熱壓后的電芯端面處的有機涂層厚度，gap的測量可以按以下公式計算得到：

gap＝(l1-l2)/層數,gap可定義為裸電芯端面處供膨脹可用的每層隔膜的平均涂層厚度。

請參照圖1所示，卷繞式鋰離子電芯分為圓弧區(qū)和平面區(qū)，其中，l1為圓弧區(qū)最內層到最外層的距離；l2為與圓弧區(qū)卷繞層數相同的平面區(qū)最內層到最外層的距離；層數為圓弧區(qū)隔離膜10的層數。

在本發(fā)明的各個實施例中，gap的測量采用上海英華檢測科技有限公司型號為：gephoenixv|tome|xs240的ct設備掃描，ct設備掃描結束后，采用電腦測量軟件即可測試得到l1，l2，并得出gap。

請參閱圖2，本發(fā)明鋰離子電池隔離膜10包括隔離膜基材12、分布在隔離膜基材12一面或兩面上的無機涂層14，以及分布在至少一個無機涂層14上的有機涂層16。在不同的實施方式中，也可以不使用無機涂層14，將有機涂層16直接分布在隔離膜基材12的一面或兩面。需要說明的是，圖2僅為本發(fā)明鋰離子電池隔離膜10的層間結構示意圖，并未表示出各層的微觀形貌。

實施例1-1至1-4和對比例1-1至1-2

實施例1-1

正極極片的制備：將正極活性物質三元材料ncm(ni：co：mn＝4：3：3)、導電劑導電碳、粘結劑聚偏氟乙烯(pvdf)按質量比96：2：2混合均勻制成具有一定粘度的鋰離子電池正極漿料；將正極漿料均勻涂布在正極集流體鋁箔上，在85℃下烘干后冷壓，再進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和85℃下烘干4小時，焊接正極極耳，制成鋰離子電池正極極片。

負極極片的制備：將負極活性物質石墨、導電劑導電碳、增稠劑羥甲基纖維素鈉(cmc)、粘結劑丁苯橡膠(sbr)按質量比97：1：1：1制成鋰離子電池負極漿料；將負極漿料均勻涂布在負極集流體銅箔上，在85℃下烘干后進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和110℃下烘干4小時，焊接負極極耳，做成鋰離子電池負極極片。

隔離膜的制備：選用16μm厚的聚乙烯微孔薄膜作為多孔隔離膜基材。

無機涂層漿料的制備：無機涂層漿料含有30重量份的無機三氧化鋁粉末、10重量份的聚乙烯呲咯烷酮和60重量份的丙酮溶劑，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚乙烯呲咯烷酮和丙酮共70kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下分散3小時；

第二步：將上述三氧化二鋁粉末30kg加入到第一步的攪拌機中，在35℃下分散高速分散3小時，之后再低速慢攪拌1.5小時，得到無機涂層漿料。

無機涂層的制備：采用浸涂方式對多孔隔離膜基材進行表面涂覆，涂成單面涂層結構；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱設定溫度為55℃，涂布速度為25m/min，涂布密度為5mg/cm²，一面無機涂層厚度為4μm，無機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為90％。

有機涂層漿料的制備：有機涂層漿料含有5重量份的聚偏氟乙烯粉末、40重量份的丙酮溶劑和55重量份的乙酸乙酯，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的丙酮和乙酸乙酯共95kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下低速攪拌混合1.5小時；

第二步：加入5kg聚偏氟乙烯粉末，在35℃下高速分散溶解3小時，得到有機涂層漿料。

有機涂層的制備：采用凹版涂布方式對經過無機涂層表面處理的多孔隔離膜基材進行表面涂布，涂布為隔離膜兩面涂布結構，兩面有機涂層的重量和厚度一致；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱溫度為55℃；涂布速度為25m/min，有機涂層涂布密度為0.1mg/1540.25mm²，有機涂層的厚度為30μm，干燥后，有機涂層在無機涂層上及隔離膜基材上呈島狀和線狀形貌，有機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為50％。

電解液的制備：將六氟磷酸鋰溶解于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的混合溶劑中(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的體積比為1：2：1)，得到所需電解液。

鋰離子電池的制備：將上述正極極片、負極極片和隔離膜卷繞成鋰離子電芯并注入電解液，經封裝、成型、化成等工序制備成鋰離子電池。

請參見表1所示，實施例1-2至1-4和對比例1-1至1-2的制備過程請參照實施例1-1的制備過程，其中，隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機高分子顆粒和/或高分子乳液中顆粒的粒度d50與實施例1-1中的 隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度，有機高分子顆粒和/或高分子乳液中顆粒的粒度d50均相同，不同之處僅在于有機涂層的涂布密度。

表1有機涂層涂布密度的影響

從表1可以看出，相同隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機高分子顆粒和/或高分子乳液中顆粒的粒度d50的情形下，不同有機涂層涂布密度對隔離膜造gap能力和鋰離子電池的循環(huán)能力的影響如下：

1.當有機涂層涂布密度過大(超過10.0mg/1540.25mm²)時，雖然對應的有機涂層的造gap能力很強，但是有機涂層分布過于致密會導致電池充放電過程中隔離膜導離子下降，隔離膜表面出現黑斑及低溫析鋰，有機涂層對鋰離子電池的循環(huán)壽命的貢獻下降；

2.當有機涂層涂布密度過小(小于0.1mg/1540.25mm²)時，有機涂層分布過于稀松，導致有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層對隔離膜基材形成微波浪的影響很大，電芯實際造gap能力很弱，鋰離子電池承受膨脹力的能力很差，對鋰離子電池循環(huán)壽命的貢獻下降；

3.當有機涂層涂布密度在0.1mg/1540.25mm²-10.0mg/1540.25mm²之間時，有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層可以達到預期的造gap的能力，在增加有機涂層承受膨脹力的同時，陽極無低溫析鋰，從而可以提高鋰離子電池的循環(huán)壽命；此外，有機涂層涂布密度與造gap能力存在一定的線性關系，涂布密度越大， 造gap能力越強。

實施例2-1至2-4和對比例2-1至2-2

實施例2-1

正極極片的制備：將正極活性物質鎳鈷錳三元材料ncm(ni：co：mn＝4：3：3)、導電劑導電碳、粘結劑聚偏氟乙烯(pvdf)按質量比96：2：2混合均勻制成具有一定粘度的鋰離子電池正極漿料；將正極漿料均勻涂布在正極集流體鋁箔上，在85℃下烘干后冷壓，再進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和85℃下烘干4小時，焊接正極極耳，制成鋰離子電池正極極片。

負極極片的制備：將負極活性物質石墨、導電劑導電碳、增稠劑羥甲基纖維素鈉(cmc)、粘結劑丁苯橡膠(sbr)按質量比97：1：1：1制成鋰離子電池負極漿料；將負極漿料均勻涂布在負極集流體銅箔上，在85℃下烘干后進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和110℃下烘干4小時，焊接負極極耳，做成鋰離子電池負極極片。

隔離膜的制備：選用16μm厚的聚乙烯微孔薄膜作為多孔隔離膜基材。

無機涂層漿料的制備：無機涂層漿料含有30重量份的無機三氧化鋁粉末、10重量份的聚乙烯呲咯烷酮和60重量份的丙酮溶劑，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚乙烯呲咯烷酮和丙酮共70kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下分散3小時；

第二步：將上述三氧化二鋁粉末30kg加入到第一步的攪拌機中，在35℃下分散高速分散3小時，之后再低速慢攪拌1.5小時，得到無機涂層漿料。

無機涂層的制備：采用浸涂方式對多孔隔離膜基材進行表面涂覆，涂成單面涂層結構；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱設定溫度為55℃，涂布速度為25m/min，涂布密度為5mg/cm²，一面無機涂層厚度為4μm，無機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為80％。

有機涂層漿料的制備：有機涂層漿料含有20重量份的聚丙烯酸、40重量份的聚丙烯酸鹽和40重量份的純丙乳液，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚丙烯酸鹽和純丙乳液共80kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下低速攪拌混合1.5小時；

第二步：加入20kg聚丙烯酸，在25℃下高速分散溶解3小時，得到有機涂層漿料。

有機涂層的制備：采用凹版涂布方式對經過無機涂層表面處理的多孔隔離膜基材進行表面涂布，涂布為隔離膜兩面涂布，兩面有機涂層的重量和厚度一致；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱溫度為55℃；涂布速度為25m/min，有機涂層涂布密度為1mg/1540.25mm²，有機涂層的厚度為1μm，干燥后，有機涂層在無機涂層上及隔離膜基材上呈島狀和線狀形貌，有機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為70％。

電解液的制備：將六氟磷酸鋰溶解于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的混合溶劑中(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的體積比為1：2：1)，得到所需電解液。

鋰離子電池的制備：將上述正極極片、負極極片和隔離膜卷繞成鋰離子電芯并注入電解液，經封裝、成型、化成等工序制備成鋰離子電池。

參見表2所示，實施例2-2至2-4和對比例2-1至2-2的制備過程請參照實施例2-1的制備過程，其中，隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機高分子顆粒和/或高分子乳液中顆粒的粒度d50、有機涂層涂布密度與實施例2-1中的隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機高分子顆粒和/或高分子乳液中顆粒的粒度d50、有機涂層涂布密度均相同，不同之處僅在于有機涂層的厚度。

表2有機涂層厚度的影響

從表2中可以看出，相同隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機高分子顆粒和/或高分子乳液中顆粒的粒度d50、有機涂層涂布密度的情形下，不同有機涂層的厚度對隔離膜造gap能力和鋰離子電池的循環(huán)能力的影響如下：

1.當有機涂層的厚度過大(超過200μm)時，電芯實際造gap能力過強，有機涂層的厚度過大，即離子通道變長，會導致鋰離子電池充放電過程中隔離膜導離子能力下降，隔離膜表面出現黑斑及低溫析鋰，有機涂層對提高鋰離子電池的循環(huán)壽命貢獻下降；

2.當有機涂層的厚度過小(小于1μm)時，電芯實際造gap能力幾乎為0μm，有機涂層幾乎不增加鋰離子電池承受膨脹力的能力，此時有機涂層對提高鋰離子電池的循環(huán)能力幾乎無貢獻；

3.當有機涂層的厚度在1-200μm之間時，有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層可以達到預期造gap的能力，在增加有機涂層承受膨脹力的同時，陽極無低溫析鋰，從而提高鋰離子電池的循環(huán)能力。

實施例3-1至3-4和對比例3-1至3-2

實施例3-1

正極極片的制備：將正極活性物質鎳鈷錳三元材料ncm(n：c：m＝4：3：3)、導電劑導電碳、粘結劑聚偏氟乙烯(pvdf)按質量比96：2：2混合均勻制成具有一定粘度的鋰離子電池正極漿料；將正極漿料均勻涂布在正極集流體鋁箔上，在85℃下烘干后冷壓，再進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和85℃下烘干4小時，焊接正極極耳，制成鋰離子電池正極極片。

負極極片的制備：將負極活性物質石墨、導電劑導電碳、增稠劑羥甲基纖維素鈉(cmc)、粘結劑丁苯橡膠(sbr)按質量比97：1：1：1制成鋰離子電池負極漿料；將負極漿料均勻涂布在負極集流體銅箔上，在85℃下烘干后進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和110℃下烘干4小時，焊接負極極耳，做成鋰離子電池負極極片。

隔離膜的制備：選用16μm厚的聚乙烯微孔薄膜作為多孔隔離膜基材。

無機涂層漿料的制備：無機涂層漿料含有30重量份的無機三氧化鋁粉末、10重量份的聚乙烯呲咯烷酮和60重量份的丙酮溶劑，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚乙烯呲咯烷酮和丙酮共70kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下分散3小時；

第二步：將上述三氧化二鋁粉末30kg加入到第一步的攪拌機中，在35℃下分散高速分散3小時，之后再低速慢攪拌1.5小時，得到無機涂層漿料。

無機涂層的制備：采用浸涂方式對多孔隔離膜基材進行表面涂覆，涂成單面涂層結構；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱設定溫度為55℃，涂布速度為25m/min，涂布密度為2.5mg/cm²，一面無機涂層厚度為4μm，無機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為50％。

有機涂層漿料的制備：有機涂層漿料含有5重量份的聚丙烯酸酯、40重量份的聚酰胺和55重量份的聚丙烯腈聚，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚酰胺和聚丙烯腈聚共95kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下低速攪拌混合1.5小時；

第二步：加入5kg聚丙烯酸酯，在35℃下高速分散溶解3小時，得到有機涂層漿料。

有機涂層的制備：采用凹版涂布方式對經過無機涂層表面處理的多孔隔離膜基材進行表面涂布，涂布為隔離膜兩面涂布結構，兩面有機涂層的重量和厚度一致；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱溫度為55℃；涂布速度為25m/min，有機涂層涂布密度為1mg/1540.25mm²，有機涂層的厚度為30μm，干燥后，有機涂層在無機涂層上及隔離膜基材上呈島狀和線狀形貌，有機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為50％。

電解液的制備：將六氟磷酸鋰溶解于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的混合溶劑中(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的體積比為1：2：1)，得到所需電解液。

鋰離子電池的制備：將上述正極極片、負極極片和隔離膜卷繞成鋰離子電芯并注入電解液，經封裝、成型、化成等工序制備成鋰離子電池。

參見表3所示，實施例3-2至3-4和對比例3-1至3-2的制備過程請參照實 施例3-1的制備過程，其中，隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度與實施例3-1中的隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度均相同，不同之處僅在于有機涂層中有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液的含量。

表3有機涂層中有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液含量的影響

從表3中可以看出，相同隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度的情形下，有機涂層中有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液的不同含量對隔離膜造gap能力和鋰離子電池的循環(huán)性能的影響如下：

1.有機涂層中有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液的含量過高(超過95wt％)時，相同有機涂層涂布密度下，有機涂層分布會過于致密，導致鋰離子電池充放電過程中隔離膜導離子下降，隔離膜表面出現黑斑及低溫析鋰，有機涂層對提高鋰離子電池循環(huán)能力的貢獻下降；

2.有機涂層中有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液的含量過低(小于5wt％)時，相同有機涂層涂布密度下，有機涂層分布會過于稀松，導致有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層對基材形成微波浪的影響很大，電芯實際造gap能力不符合理論值，對提高鋰離子電池承受膨脹力的能力很差，對提高鋰離子電池的循環(huán)壽命貢獻下降；

3.有機涂層中有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液的含量在5％-95wt％之 間時，有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層可以達到預期的造gap的能力，在增加有機涂層承受膨脹力的同時，陽極無低溫析鋰，從而提高鋰離子電池的循環(huán)能力。

實施例4-1至4-4和對比例4-1至4-2

實施例4-1

正極極片的制備：將正極活性物質鎳鈷錳三元材料ncm(n：c：m＝4：3：3)、導電劑導電碳、粘結劑聚偏氟乙烯(pvdf)按質量比96：2：2混合均勻制成具有一定粘度的鋰離子電池正極漿料；將正極漿料均勻涂布在正極集流體鋁箔上，在85℃下烘干后冷壓，再進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和85℃下烘干4小時，焊接正極極耳，制成鋰離子電池正極極片。

負極極片的制備：將負極活性物質石墨、導電劑導電碳、增稠劑羥甲基纖維素鈉(cmc)、粘結劑丁苯橡膠(sbr)按質量比97：1：1：1制成鋰離子電池負極漿料；將負極漿料均勻涂布在負極集流體銅箔上，在85℃下烘干后進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和110℃下烘干4小時，焊接負極極耳，做成鋰離子電池負極極片。

隔離膜的制備：選用16μm厚的聚乙烯微孔薄膜作為多孔隔離膜基材。

無機涂層漿料的制備：無機涂層漿料含有30重量份的無機三氧化鋁粉末、10重量份的聚乙烯呲咯烷酮和60重量份的丙酮溶劑，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚乙烯呲咯烷酮和丙酮共70kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下分散3小時；

第二步：將上述三氧化二鋁粉末30kg加入到第一步的攪拌機中，在35℃下分散高速分散3小時，之后再低速慢攪拌1.5小時，得到無機涂層漿料。

無機涂層的制備：采用浸涂方式對多孔隔離膜基材進行表面涂覆，涂成單面涂層結構；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱設定溫度為55℃，涂布速度為25m/min，涂布密度為2.5mg/cm²，一面無機涂層的厚度為4μm，無機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為50％。

有機涂層漿料的制備：有機涂層漿料含有45重量份的聚偏氟乙烯聚合物(d50：5-10μm)、30重量份的聚酰胺和25重量份的聚丙烯腈聚，具體制備步驟 為：

第一步：將上述配比的聚酰胺和聚丙烯腈聚共55kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下低速攪拌混合1.5小時；

第二步：加入45kg聚偏氟乙烯聚合物，在35℃下高速分散溶解3小時，得到有機涂層漿料。

有機涂層的制備：采用凹版涂布方式對經過無機涂層表面處理的多孔隔離膜基材進行表面涂布，涂布為隔離膜兩面涂布結構，兩面有機涂層的重量和厚度一致；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱溫度為55℃；涂布速度為25m/min，有機涂層涂布密度為1mg/1540.25mm²，有機涂層的厚度為30μm，干燥后，有機涂層在無機涂層上及隔離膜基材上呈島狀和線狀形貌，有機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為75％。

電解液的制備：將六氟磷酸鋰溶解于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的混合溶劑中(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的體積比為1：2：1)，得到所需電解液。

鋰離子電池的制備：將上述正極極片、負極極片和隔離膜卷繞成鋰離子電芯并注入電解液，經封裝、成型、化成等工序制備成鋰離子電池。

參見表4所示，實施例4-2至4-4和對比例4-1至4-2的制備過程請參照實施例4-1的制備過程，其中，隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度與實施例4-1中的隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度均相同，不同之處僅在于有機高分子顆粒和/或高分子乳液中顆粒的粒度d50。

表4有機涂層中有機高分子顆粒粒度的影響

從表4中可以看出，相同隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度的情形下，不同的有機高分子顆粒和/或高分子乳液中顆粒的粒度d50對隔離膜造gap能力和鋰離子電池的循環(huán)性能的影響如下：

1.有機涂層中有機高分子顆粒的粒度過高(d50超過150μm)時，相同有機涂層涂布密度下，有機涂層過厚，導致鋰離子電池充放電過程中離子游離通道距離加大，即導離子能力下降，隔離膜表面出現黑斑及低溫析鋰，鋰離子電池內阻增大，對鋰離子電池的性能有不良影響，有機涂層對提高鋰離子電池的循環(huán)能力貢獻下降；

2.有機涂層中有機高分子顆粒的粒度過低(d50小于1μm)時，相同有機涂層涂布密度下，有機涂層的厚度無法達到要求，電芯實際造gap能力不符合理論值，對提高鋰離子電池承受膨脹力的能力很差，對提高鋰離子電池的循環(huán)壽命貢獻下降；

3.有機涂層中有機高分子顆粒的粒度(d50)在1μm-150μm之間時，有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層可以達到預期造gap的能力，在增加有機涂層承受膨脹力的同時，陽極無低溫析鋰，從而提高鋰離子電池的循環(huán)能力。

實施例5-1至5-3和對比例5-1至5-2

實施例5-1

正極極片的制備：將正極活性物質鎳鈷錳三元材料ncm(n：c：m＝4：3：3)、導電劑導電碳、粘結劑聚偏氟乙烯(pvdf)按質量比96：2：2混合均勻制成具有一定粘度的鋰離子電池正極漿料；將正極漿料均勻涂布在正極集流體鋁箔上，在85℃下烘干后冷壓，再進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和85℃下烘干4小時，焊接正極極耳，制成鋰離子電池正極極片。

負極極片的制備：將負極活性物質石墨、導電劑導電碳、增稠劑羥甲基纖 維素鈉(cmc)、粘結劑丁苯橡膠(sbr)按質量比97：1：1：1制成鋰離子電池負極漿料；將負極漿料均勻涂布在負極集流體銅箔上，在85℃下烘干后進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和110℃下烘干4小時，焊接負極極耳，做成鋰離子電池負極極片。

隔離膜的制備：選用16μm厚的聚乙烯微孔薄膜作為多孔隔離膜基材。

無機涂層漿料的制備：無機涂層漿料含有30重量份的無機三氧化鋁粉末、10重量份的聚乙烯呲咯烷酮和60重量份的丙酮溶劑，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚乙烯呲咯烷酮和丙酮共70kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下分散3小時；

第二步：將上述三氧化二鋁粉末30kg加入到第一步的攪拌機中，在35℃下分散高速分散3小時，之后再低速慢攪拌1.5小時，得到無機涂層漿料。

無機涂層的制備：采用浸涂方式對多孔隔離膜基材進行表面涂覆，涂成單面涂層結構；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱設定溫度為55℃，涂布速度為25m/min，涂布密度為5mg/cm²，一面無機涂層厚度為4μm，無機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為95％。

有機涂層漿料的制備：有機涂層漿料含有95重量份的苯乙烯-丁二烯聚合物、2重量份的聚酰胺和3重量份的聚丙烯腈聚，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚酰胺和聚丙烯腈聚共5kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下低速攪拌混合1.5小時；

第二步：加入95kg苯乙烯-丁二烯聚合物，在25℃下高速分散溶解3小時，得到有機涂層漿料。

有機涂層的制備：采用凹版涂布方式對經過無機涂層表面處理的多孔隔離膜基材進行表面涂布，涂布為隔離膜兩面涂布結構，兩面有機涂層的重量和厚度一致；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱溫度為55℃；涂布速度為25m/min，有機涂層涂布密度為1mg/1540.25mm²，有機涂層的厚度為30μm，干燥后，有機涂層在無機涂層上及隔離膜基材上呈島狀和線狀形貌，無機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為50％。

電解液的制備：將六氟磷酸鋰溶解于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙 酯的混合溶劑中(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的體積比為1：2：1)，得到所需電解液。

鋰離子電池的制備：將上述正極極片、負極極片和隔離膜卷繞成鋰離子電芯并注入電解液，經封裝、成型、化成等工序制備成鋰離子電池。

請參見表5所示，實施例5-2至5-3和對比例5-1至5-2的制備過程請參照實施例5-1的制備過程，其中，隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度與實施例5-1中的隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度均相同，不同之處僅在于有機涂層中的粘結劑含量。

表5有機涂層中粘結劑含量的影響

從表5中可以看出，相同隔離膜基材、基材厚度、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度的情形下，有機涂層中粘結劑不同含量對隔離膜造gap能力、對電芯承受膨脹力和鋰離子電池的循環(huán)性能的影響如下：

1.粘結劑含量過高(超過95wt％)時，在涂布過程中，粘結劑會在隔離膜表面成膜，導致離子無法自由通過多孔隔離膜，隔離膜出現輕微低溫析鋰，有機涂層對鋰離子電池的循環(huán)能力貢獻下降；

2.粘結劑含量過低(低于5wt％)，涂布后的有機涂層容易出現掉粉，導致實際造gap能力難以評估，有機涂層對鋰離子電池的循環(huán)能力貢獻下降；

3.粘結劑含量在5wt％-95wt％之間時，有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層可以達到預期造gap的能力，在增加有機涂層承受膨脹力的同時，陽極無低溫析鋰，從而提高鋰離子電池的循環(huán)性能。

實施例6-1至6-3和對比例6-1至6-2

實施例6-1

正極極片的制備：將正極活性物質鎳鈷錳三元材料ncm(n：c：m＝4：3：3)、導電劑導電碳、粘結劑聚偏氟乙烯(pvdf)按質量比96：2：2混合均勻制成具有一定粘度的鋰離子電池正極漿料；將正極漿料均勻涂布在正極集流體鋁箔上，在85℃下烘干后冷壓，再進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和85℃下烘干4小時，焊接正極極耳，制成鋰離子電池正極極片。

負極極片的制備：將負極活性物質石墨、導電劑導電碳、增稠劑羥甲基纖維素鈉(cmc)、粘結劑丁苯橡膠(sbr)按質量比97：1：1：1制成鋰離子電池負極漿料；將負極漿料均勻涂布在負極集流體銅箔上，在85℃下烘干后進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和110℃下烘干4小時，焊接負極極耳，做成鋰離子電池負極極片。

隔離膜的制備：選用5μm厚的聚乙烯微孔薄膜作為多孔隔離膜基材。

無機涂層漿料的制備：無機涂層漿料含有30重量份的無機三氧化鋁粉末、10重量份的聚乙烯呲咯烷酮和60重量份的丙酮溶劑，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚乙烯呲咯烷酮和丙酮共70kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下分散3小時；

第二步：將上述三氧化二鋁粉末30kg加入到第一步的攪拌機中，在35℃下分散高速分散3小時，之后再低速慢攪拌1.5小時，得到無機涂層漿料。

無機涂層的制備：采用浸涂方式對多孔隔離膜基材進行表面涂覆，涂成單面涂層結構；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱設定溫度為55℃，涂布速度為25m/min，涂布密度為5mg/cm²，一面無機涂層厚度為2μm，無機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為60％。

有機涂層漿料的制備：有機涂層漿料含有5重量份的偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物、40重量份的聚酰胺和55重量份的聚丙烯腈聚，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚酰胺和聚丙烯腈聚共95kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下低速攪拌混合1.5小時；

第二步：加入5kg聚丙烯酸酯，在35℃下高速分散溶解3小時，得到有機涂層漿料。

有機涂層的制備：采用凹版涂布方式對經過無機涂層表面處理的多孔隔離膜基材進行表面涂布，涂布為隔離膜兩面涂布結構，兩面有機涂層的重量和厚度一致；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱溫度為55℃；涂布速度為25m/min，有機涂層涂布密度為0.75mg/1540.25mm²，有機涂層的厚度為10μm，干燥后，有機涂層在無機涂層上及隔離膜基材上呈島狀和線狀形貌，有機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為30％。

電解液的制備：將六氟磷酸鋰溶解于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的混合溶劑中(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的體積比為1：2：1)，得到所需電解液。

鋰離子電池的制備：將上述正極極片、負極極片和隔離膜卷繞成鋰離子電芯并注入電解液，經封裝、成型、化成等工序制備成鋰離子電池。

請參見表5所示，實施例6-2至6-3和對比例6-1至6-2的制備過程請參照實施例6-1的制備過程，其中，隔離膜基材、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度與實施例6-1中的隔離膜基材、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度均相同，不同之處僅在于基材的厚度。

表6基材厚度的影響

從表6中可以看出，相同隔離膜基材、無機涂層厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度的情形下，不同的基材厚度對造gap能力和對提高鋰離子電池的循環(huán)能力的影響如下：

1.隔離膜基材越厚，有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層越不容易對基材形成微波浪的影響，則造gap的實際值越趨近理論值；

2.當隔離膜基材厚度過大(超過40μm)時，雖然有機涂層可增加鋰離子電池承受膨脹力的能力，但由于基材厚度過厚，加上有機涂層厚度的影響，會導致鋰離子電池在充放電過程中，多孔隔膜的導離子能力下降，出現輕微低溫析鋰或嚴重低溫析鋰現象，導致有機涂層島狀和/或條狀涂布對提高鋰離子電池的循環(huán)能力的貢獻下降；

3.當隔離膜基材厚度過小(低于5μm)時，有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層對基材形成微波浪皺紋的影響很大，電芯實際造gap能力很弱，有機涂層可承受的膨脹力減少，從而對提高鋰離子電池的循環(huán)能力貢獻下降；

4.當隔離膜基材的厚度在5-40μm之間時，有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層對基材形成微波浪的影響較小，在一定有機涂層涂布密度下，可以達到預期造gap的能力，在增加有機涂層承受膨脹力的同時，陽極無低溫析鋰，從而提高鋰離子電池的循環(huán)性能。

實施例7-1至7-3和對比例7-1至7-2

實施例7-1

正極極片的制備：將正極活性物質鎳鈷錳三元材料ncm(n：c：m＝4：3：3)、導電劑導電碳、粘結劑聚偏氟乙烯(pvdf)按質量比96：2：2混合均勻制成具有一定粘度的鋰離子電池正極漿料；將正極漿料均勻涂布在正極集流體鋁箔上，在85℃下烘干后冷壓，再進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和85℃下烘干4小時，焊接正極極耳，制成鋰離子電池正極極片。

負極極片的制備：將負極活性物質石墨、導電劑導電碳、增稠劑羥甲基纖維素鈉(cmc)、粘結劑丁苯橡膠(sbr)按質量比97：1：1：1制成鋰離子電池負極漿料；將負極漿料均勻涂布在負極集流體銅箔上，在85℃下烘干后進行切邊、裁片、分條；分條后在真空條件和110℃下烘干4小時，焊接負極極耳，做成鋰 離子電池負極極片。

隔離膜的制備：選用16μm厚的聚乙烯微孔薄膜作為多孔隔離膜基材。

無機涂層漿料的制備：無機涂層漿料含有30重量份的無機三氧化鋁粉末、10重量份的聚乙烯呲咯烷酮和60重量份的丙酮溶劑，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚乙烯呲咯烷酮和丙酮共70kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下分散3小時；

第二步：將上述三氧化二鋁粉末30kg加入到第一步的攪拌機中，在35℃下分散高速分散3小時，之后再低速慢攪拌1.5小時，得到無機涂層漿料。

無機涂層的制備：采用浸涂方式對多孔隔離膜基材進行表面涂覆，涂成單面涂層結構；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱設定溫度為55℃，涂布速度為25m/min，涂布密度為5mg/cm²，一面無機涂層厚度為1μm，無機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為60％。

有機涂層漿料的制備：有機涂層漿料含有20重量份的偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物、40重量份的聚酰胺和40重量份的聚丙烯腈聚，具體制備步驟為：

第一步：將上述配比的聚酰胺和聚丙烯腈聚共80kg加入容積為100l的雙行星攪拌機中，在25℃下低速攪拌混合1.5小時；

第二步：加入20kg聚丙烯酸酯，在35℃下高速分散溶解3小時，得到有機涂層漿料。

有機涂層的制備：采用凹版涂布方式對經過無機涂層表面處理的多孔隔離膜基材進行表面涂布，涂布為隔離膜兩面涂布結構，兩面有機涂層的重量和厚度一致；烘干采用一段烘干，烘箱長度為10m，烘箱溫度為55℃；涂布速度為25m/min，有機涂層涂布密度為1mg/1540.25mm²，有機涂層的厚度為10μm，干燥后，有機涂層在無機涂層上及隔離膜基材上呈島狀和線狀形貌，有機涂層在多孔隔離膜基材的覆蓋面積比例為80％。

電解液的制備：將六氟磷酸鋰溶解于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的混合溶劑中(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的體積比為1：2：1)，得到所需電解液。

鋰離子電池的制備：將上述正極極片、負極極片和隔離膜卷繞成鋰離子電 芯并注入電解液，經封裝、成型、化成等工序制備成鋰離子電池。

請參見表7所示，實施例7-2至7-3和對比例7-1至7-2的制備過程請參照實施例7-1的制備過程，其中，隔離膜基材、基材厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度與實施例7-1中的隔離膜基材、基材厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度均相同，不同之處僅在于無機涂層的厚度。

表7無機涂層厚度的影響

從表7中可以看出，相同隔離膜基材、基材厚度、有機涂層厚度、有機涂層涂布密度的情形下，不同無機涂層的厚度對隔離膜造gap能力和對提高鋰離子電池的循環(huán)性能的影響如下：

1.當無機涂層的厚度過大(超過10μm)時，實際電芯造gap能力符合理論值，雖然此時有機涂層可增加電池承受膨脹力的能力，但由于無機涂層過厚，鋰離子電池在充放電過程中隔離膜的離子電導能力下降，對提高鋰離子電池的循環(huán)能力貢獻下降；

2.當無機涂層厚度過小(低于1μm)時，在涂布過程中，有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層對基材形成微波浪的影響很大，電芯實際造gap能力很弱，有機涂層給鋰離子電池循環(huán)膨脹過程中預留的膨脹空間減小，對提高鋰離子電池的循環(huán)能力貢獻下降；

3.當無機涂層厚度在1-10μm之間時，在涂布過程中，有機涂層島狀和/或條狀形貌涂層對基材形成微波浪的影響較小，可以達到預期造gap的能力，在增加有機涂層承受膨脹力的同時，陽極無低溫析鋰，從而提高鋰離子電池的循 環(huán)能力。

需要說明的是，根據上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發(fā)明的一些等同修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構成任何限制。