锂离子电池隔膜支撑层以及锂离子电池隔膜
阅读说明：本技术 锂离子电池隔膜支撑层以及锂离子电池隔膜 (Lithium ion battery diaphragm supporting layer and lithium ion battery diaphragm ) 是由 陈莉 王艳杰 林陆菁 于 2021-09-02 设计创作，主要内容包括：本申请涉及锂电池领域,涉及一种锂离子电池隔膜支撑层以及锂离子电池隔膜。支撑层包括无纺布层,无纺布层包括第一纤维,第二纤维以及第三纤维；第一纤维为有机纤维,第二纤维为无机纤维；第三纤维为有机粘结纤维。无纺布层的纵向拉伸强度5.6N/15mm～65N/15mm；横向拉伸强度3.5N/15mm～55N/15mm；平均孔径不大于5μm,最大孔径与平均孔径的比不小于1且不大于10。无机纤维的添加提高了无纺布层的耐热性能。第一纤维、第二纤维以及第三纤维的直径保证了无纺布层具有较薄的厚度。无纺布层优异的拉伸强度提高了锂离子电池隔膜的机械强度,有望提高锂离子电池的使用安全性。(The application relates to the field of lithium batteries, and relates to a lithium ion battery diaphragm supporting layer and a lithium ion battery diaphragm. The supporting layer comprises a non-woven fabric layer, and the non-woven fabric layer comprises first fibers, second fibers and third fibers; the first fiber is organic fiber, and the second fiber is inorganic fiber; the third fibers are organic binder fibers. The longitudinal tensile strength of the non-woven fabric layer is 5.6N/15 mm-65N/15 mm; the transverse tensile strength is 3.5N/15 mm-55N/15 mm; the average pore diameter is not more than 5 μm, and the ratio of the maximum pore diameter to the average pore diameter is not less than 1 and not more than 10. The addition of the inorganic fiber improves the heat resistance of the non-woven fabric layer. The diameters of the first fibers, the second fibers and the third fibers ensure that the nonwoven layer has a relatively thin thickness. The excellent tensile strength of the non-woven fabric layer improves the mechanical strength of the lithium ion battery diaphragm, and is expected to improve the use safety of the lithium ion battery.)
技术领域
本申请涉及锂电池领域，具体而言，涉及一种锂离子电池隔膜支撑层以及锂离子电池隔膜。
背景技术
近年来，受新能源汽车市场的爆发式发展和储能、3C领域旺盛的需求带动，锂离子电池隔膜的需求随之快速增长，同时对锂离子电池的能量密度也提出了越来越高的要求。隔膜作为锂离子电池四大核心材料(正极、负极、电解液、隔膜)之一，决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环及安全性能等。
目前，锂离子电池隔膜主要为聚烯烃隔膜，但在应用过程中，如果电池由于内部短路或者过充等导致发生热失控，电池内部温度迅速升高，聚烯烃隔膜在高温下无法保证其尺寸完整性，使正负极材料发生大面积接触，导致电池发生爆炸，对电池的安全性构成威胁。
无纺布隔膜因其优异的耐热性能，在各类新型隔膜材料中性能颇具优势，其在电池隔膜方面的应用由来已久，已广泛用于镍镉电池、镍氢电池、铅酸电池、碱性电池和超级电容器等领域，但受限于技术、成本和其他不确定性等现实困难，无纺布隔膜在锂离子电池中的应用仍十分有限，无纺布难以同时满足锂离子电池隔膜在孔径和厚度两方面的要求，在现有技术下，从而无法直接作为锂离子电池隔膜使用，一般只适于作为锂离子电池隔膜的支撑层使用，但因无纺布抗拉伸机械强度较聚烯烃多孔膜差，难以充分满足组装电池高速卷绕工艺的要求。为了增加无纺布强度、缩小孔径防止微短路，必须增加无纺布的厚度；然而作为隔膜支撑层的无纺布厚度较大，涂覆涂层形成后无纺布隔膜的厚度会再一步增加，从而对电池能量密度带来较大的损耗，因此无纺布隔膜目前难以充分满足锂离子电池隔膜的应用要求。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种锂离子电池隔膜支撑层以及锂离子电池隔膜。
第一方面，本申请提供一种锂离子电池隔膜支撑层包括：无纺布层；
所述无纺布层包括第一纤维，第二纤维以及第三纤维；第一纤维为有机纤维，第二纤维为无机纤维；第三纤维为有机粘结纤维；
无纺布层的纵向拉伸强度为5.6N/15mm～65N/15mm；无纺布层的横向拉伸强度为3.5N/15mm～55N/15mm；无纺布层的平均孔径不大于5μm，且最大孔径与平均孔径的比不小于1且不大于10。
本申请的无纺布层将有机纤维与无机纤维复合，兼顾了有机纤维和无机纤维各自的优势，作用互补，弥补了单一材料的应用缺陷。同时复合有机粘结纤维，保证了有机纤维与无机纤维之间的粘结强度。无机纤维的添加，极大地提高了无纺布层的耐热性能，将其应用于锂离子电池隔膜，能够获得良好的热收缩性能。第一纤维、第二纤维以及第三纤维的直径均为微米级，无纺布层的平均孔径不大于5μm，且最大孔径与平均孔径的比不小于1且不大于10，保证了无纺布层具有较薄的厚度其具有优异的离子透过性。无纺布层的纵向拉伸强度为5.6N/15mm～65N/15mm；横向拉伸强度为3.5N/15mm～55N/15mm，能够有效提高了锂离子电池隔膜的机械强度，有望提高锂离子电池的使用安全性。该无纺布层能够在保证锂离子电池隔膜较薄离子透过性优异的前提下，提高锂离子电池隔膜的机械强度和热收缩性能，保证较高的电池能量密度。
无纺布层纵向拉伸强度和横向拉伸强度对锂电隔膜应用的影响：
纵向拉伸强度和横向拉伸强度在上述范围内的无纺布层作为隔膜基材，纵横向强度协同配合，保证了隔膜的高机械强度。与常规无纺布相比，在相同厚度条件下能满足更高的强度需求，在相同强度下亦可实现更低厚度，隔膜厚度的降低意味着离子传输难度的减小，有利于降低电池内阻、促进电池的充放电过程，提高电池的体积能量密度，减轻电池重量。在保证安全性的前提下，轻薄、高强度的隔膜,更容易满足下游锂电池对于轻薄化、大容量、高能量密度的需求。
无机纤维的加入，大大提高了无纺布层的强度，但无机纤维弹性差、性脆的缺点，易使得无纺布层的脆性增加，因而易脆断而不易弯曲，本申请创造性地发现，当无机纤维与有机纤维组合使用，通过有机粘结纤维的固定形成一定强度结构的无纺布层时，无机纤维应用于无纺布层中的弹性差及性脆等问题得以被有机纤维及有机粘结纤维的柔性中和，使得无纺布层保持了较高的耐折度与弯曲性，对卷绕过程中可耐受的张力范围亦可进一步扩大，并也保持了无机纤维所带来的耐热耐压、机械强度好的优势，灵活适应不同工序的卷绕工艺要求与张力变化的场合。
隔膜的高强度对电池的安全性起到基本保障，组装电池时，为了增大电池的能量密度，隔膜需要缠绕在电极材料表面，同时将各个电极压实，尽量降低电极之间的间距。为此，隔膜必须具备足够的强度与良好的卷绕特性，这些直接关系着电芯卷绕的对齐度、松紧度、电池是否变形等特性，直接影响电池的性能。
在本申请的其他实施例中，上述第一纤维直径在1μm～6μm范围内；第二纤维的直径不大于6μm，第三纤维的直径不大于10μm。
在本申请的其他实施例中，上述无纺布层包括第四纤维；第四纤维为有机纤维，第四纤维的直径小于第一纤维的直径，且第四纤维的直径为纳米级。
在本申请的其他实施例中，上述第四纤维的直径大于100nm且小于1μm。
在本申请的其他实施例中，以质量百分比计，上述无纺布层中，第三纤维的占比为15％～40％，其余为第一纤维、第二纤维以及第四纤维；
在第一纤维、第二纤维以及第四纤维中，第二纤维的占比≤35％；第四纤维的占比为0～25％，且不等于0。
在本申请的其他实施例中，上述第三纤维的熔点或软化点为100～220℃；第一纤维和第四纤维的熔点或软化点均比第三纤维的熔点或软化点高出不少于20℃。
在本申请的其他实施例中，上述第一纤维、第二纤维、第三纤维、第四纤维的纤维长度均在1mm～6mm范围内。
在本申请的其他实施例中，上述无纺布层的密度为0.50g/m3～0.9g/m3；无纺布层的厚度为5μm～35μm。
在本申请的其他实施例中，上述第一纤维包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、ES纤维、聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚四氟乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚偏氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、聚丙烯腈纤维、聚碳酸酯纤维或者芳纶纤维中的至少一种；
可选地，第二纤维包括：硅酸铝纤维、莫来石纤维、镁橄榄石纤维、氧化铝纤维、石英纤维、氧化锆纤维、SiO2-CaO-MgO系纤维、Al2O3-CaO系纤维、Al2O3-SiO2-ZrO2系纤维、硼化物纤维、碳化物纤维、氮化物纤维、镁铝硅三元玻璃纤维、镁铝硅系玻璃纤维或者硅铝钙镁系玻璃纤维中的至少一种；
可选地，第三纤维包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯未拉伸纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯未拉伸纤维、聚烯烃纤维或者皮芯结构复合纤维中的至少一种。
第二方面，本申请提供一种锂离子电池隔膜，包括前述任一项实施例提供的锂离子电池隔膜支撑层。
具体实施方式
以下，详细说明本申请的实施方式，以使本申请所属技术领域的普通技术人员能够容易地实施本申请。提供本申请的实施方式是为了向本领域普通技术人员更完整地说明本申请。因此，本申请的实施方式可以改为各种不同形式，并且本申请的范围并不限于以下说明的实施方式。
在本申请的整个说明书中，当说明某一部分“包括”某一结构要素时，除非另有记载，意指还可包括其他结构要素，而不是排除其他结构要素。
在本申请的整个说明书中，当说明某一步骤在其他步骤“之上”或“之前”时，这不仅包括某一步骤与其他步骤有直接的时间顺序关系的情况，还包括如各步骤后的混合步骤等的两个步骤的顺序可改变的时间顺序可改变的间接时间顺序关系的情况相同的权利。
在本申请的整个说明书中使用的指程度的术语“约”、“实质上”等是在所提及的含义中提示有固有的制造及物质容许误差时，用作其数值或接近其数值的含义，以防止为了帮助本发明而提及准确或绝对值的公开内容被不道德的侵权人不合理地使用。本申请整个说明书中使用的术语“(进行)……步骤”或“……的步骤”并不意味着“用于……的步骤”。
发明人发现，无机纤维的突出特点是热稳定性高、机械强度高、耐温耐压、化学稳定性好，与无机纤维相比，有机纤维的优势在于柔韧性和可加工性好，但是耐热性、机械性能较差。
通过在有机纤维原料中掺杂无机纤维，有机纤维包裹无机纤维提供粘结强度并形成整体结构，无机纤维作为增强材料强化无纺布的结构强度，无机纤维和有机纤维共混后，无机纤维均匀分布在有机纤维基体中，无机纤维的模量大于有机纤维基体，相同应变下，无机纤维的承载更大；当膜片受到外力作用时，从有机纤维基体传递到无机纤维，力的作用方向会发生改变，即沿纤维取向方向传递，这种传递作用也在一定程度上起到力的分散作用，从而增强了膜材料承受外力作用的能力，在宏观上表现出无纺布力学性能的大幅度提高。
本申请实施方式提供了一种锂离子电池隔膜支撑层，包括：无纺布层。
该无纺布层包括第一纤维，第二纤维以及第三纤维；第一纤维为有机纤维，第二纤维为无机纤维；第三纤维为有机粘结纤维。
将有机纤维与无机纤维复合，兼顾了有机纤维和无机纤维各自的优势，作用互补，弥补了单一材料的应用缺陷，能够发展出单一纤维材料原先没有的高机械强度、高耐热性，可满足锂离子电池隔膜对于机械强度与热稳定性的应用要求。
在本申请一些实施方式中，上述的第一纤维的直径在1μm～6μm范围内。进一步可选地，上述的第一纤维的直径在1.5μm～5.5μm范围内。
示例性地，第一纤维的直径可以均选择1μm、2μm、3μm、4μm、5μm或者6μm。
进一步地，第二纤维的直径不大于6μm，进一步可选地，第二纤维的直径0～6μm，且不等于0。示例性地，第二纤维的直径为0.1μm、0.5μm、2μm、4μm或者5μm。
进一步地，第三纤维的直径不大于10μm。进一步可选地，第三纤维的直径0～10μm，且不等于0。示例性地，第三纤维的直径为0.2μm、0.4μm、1μm、7μm或者9μm。
如果第一纤维和第二纤维的直径大于6μm，第三纤维的直径大于10μm，所得无纺布层的厚度将过大，对于一定规格尺寸的锂离子电池，无纺布隔膜厚度越大意味着将减少电池装配时活性物质的量，降低电池容量；同时过粗的纤维也有增加无纺布产生大孔洞的可能性，不利于获得期望的孔径及其分布，同时涂覆浆料容易通过通孔从上层渗透到下层，从而增加隔膜涂布层产生针孔等缺陷的可能性。
进一步地，在本申请一些实施方式中，上述的无纺布层包括第四纤维；第四纤维为有机纤维，第四纤维的直径小于第一纤维的直径，且第四纤维的直径为纳米级。
纳米级的有机纤维直径纤细，在抄造定量一定的无纺布时，添加纳米级的有机纤维，使得纤维根数增多，促进了纤维间的接触与结合，纤维相互交叉结合点增加，从而提高无纺布中纤维的结合紧度。同时，细纤维有助于填充纤维之间的孔隙，或在无纺布厚度方向纤维层与层之间的孔隙进行适当填充，形成粗细纤维、有机无机纤维之间的相互交织层叠，可形成牢固的大孔小孔相互嵌套的混合孔结构，大大降低无纺布的孔径，实现其孔径的调节，使得无纺布孔隙结构更加微细，无纺布的孔隙更加均匀及便于调控。
结构更加微细的无纺布层对电解液的吸液率、保液率提高，则无纺布隔膜与电解液的亲和性越强，有利于电解液在隔膜表面形成一层稳定吸附层，进而改善隔膜的界面性质，促进锂离子在电池反应过程中的传递，并提升电池性能。另外，高吸液、高保液率可以有效防止无纺布隔膜在使用过程中出现漏液等原因导致的电解液枯竭的现象，在电池组装生产过程中电解液的填充时间缩短，制造成本降低。
此外，纳米级的有机纤维的添加增加了无纺布层纤维的总比表面积，在后续于无纺布层表面进行涂层涂布时，有利于增加纤维与涂布浆料的结合力，提高浆料的留着率。
进一步地，在本申请一些实施方式中，上述的第四纤维的直径大于100nm且小于1μm。
进一步可选地，上述的第四纤维的直径大于110nm且小于0.9μm。
示例性地，上述的第四纤维的直径为0.15μm、0.20μm、0.30μm、0.40μm、0.50μm、0.60μm、0.70μm或者0.80μm。
进一步地，在本申请一些实施方式中，上述的无纺布层的平均孔径不大于5μm。
进一步可选地，上述的无纺布层的平均孔径1μm～5μm；进一步可选地，上述的无纺布层的平均孔径1μm～3μm。
示例性地，上述的无纺布层的平均孔径为1.2μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm或者4.5μm。
进一步地，在本申请一些实施方式中，上述的无纺布层的最大孔径与平均孔径的比不小于1且不大于10。进一步可选地，上述的无纺布层的最大孔径与平均孔径的比不小于1且不大于5。
示例性地，上述的无纺布层的最大孔径与平均孔径的比值为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10。
同样厚度的情况下，隔膜孔径越大，对锂离子迁移的阻力越小，但会导致隔膜的机械性能和电子绝缘性下降，容易造成隔膜穿孔而导致电池微短路；孔径太小，则会增大内阻，导致离子传输效率低下。微孔分布不均，电池工作时易形成局部电流过大，影响电池性能，甚至引发安全问题。上述的无纺布层的平均孔径不大于5μm，最大孔径与平均孔径的比不小于1且不大于10，能够使得隔膜具有丰富的多孔结构。而丰富的多孔结构是电流密度均匀的保障，隔膜制备过程中保证孔隙结构均匀而丰富是至关重要的，有助于避免大功率放电时电流的不对称导致电极性能的衰减，保证内部不发生短路或微短路，且在吸液率、保液率性能上更优，保证离子的高效快速转移，有利于电芯的循环。
而当无纺布层的平均孔径大于5μm、最大孔径/平均孔径比大于10时，涂覆浆料容易从涂布面渗透到背面，在涂布层上产生通孔，最后涂覆浆料粘附在导辊表面，造成异物污染。
进一步地，在本申请一些实施方式中，上述的第一纤维包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、ES纤维、聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚四氟乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚偏氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、聚丙烯腈纤维、聚碳酸酯纤维或者芳纶纤维中的至少一种。
在本申请其他可选的实施方式中，上述的第一纤维还可以选择聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、ES纤维以外的其他聚烯烃纤维。
进一步地，上述的聚酰胺纤维可以选择PA66纤维。
进一步地，在本申请一些实施方式中，第四纤维的材料可以选择上述第一纤维选择各种材料。需要说明的是，在具体的实施例中，第一纤维和第四纤维可以完全相同或者不相同。
示例性地，当第一纤维和第四纤维的材料相同时，第一纤维可以选择聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，同样地，第四纤维也可以选择聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，此时二者的区别仅仅在于纤维直径不同，第一纤维为微米级纤维；第四纤维为纳米级纤维；例如第一纤维的直径为1.3μm；第四纤维的直径为0.3μm。
示例性地，当第一纤维和第四纤维的材料不相同时，第一纤维可选择ES纤维；第四纤维选择聚酰胺纤维；此时二者的材料不相同，并且纤维直径也不相同。例如，第一纤维的直径为2.3μm；第四纤维的直径为0.4μm。
进一步地，在本申请一些实施方式中，上述的第二纤维包括：硅酸铝纤维、莫来石纤维、镁橄榄石纤维、氧化铝纤维、石英纤维、氧化锆纤维、SiO2-CaO-MgO系纤维、Al2O3-CaO系纤维、Al2O3-SiO2-ZrO2系纤维、硼化物纤维、碳化物纤维、氮化物纤维、镁铝硅三元玻璃纤维、镁铝硅系玻璃纤维或者硅铝钙镁系玻璃纤维中的至少一种。
进一步可选地，上述的硅酸铝纤维可以选择含铬、含锆或含硼的硅酸铝纤维。
在本申请其他可选的实施方式中，上述的硅酸铝纤维也可以选择本领域其他常见的硅酸铝纤维。
在本申请其他可选的实施方式中，上述的第二纤维还可以选择莫来石纤维、镁橄榄石纤维以外的其他陶瓷纤维。
进一步可选地，上述的氮化物纤维选择氮化硅纤维或者氮化硼纤维。
进一步地，在本申请一些实施方式中，上述的第三纤维包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯未拉伸纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯未拉伸纤维、聚烯烃纤维或者皮芯结构复合纤维中的至少一种。
进一步可选地，上述的聚烯烃纤维选择聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等聚烯烃纤维。
进一步可选地，上述的皮芯结构复合纤维选择聚烯烃、共聚聚酯、共聚酰胺等作皮层材料的皮芯结构复合纤维。
进一步地，在本申请一些实施方式中，以质量百分比计，上述无纺布层，第三纤维的占比为15％～40％，其余为第一纤维、第二纤维以及第四纤维；在第一纤维、第二纤维以及第四纤维中，第二纤维的占比≤35％；第四纤维的占比为0～25％，且不等于0。
进一步可选地，以质量百分比计，上述无纺布层，第三纤维的占比为15％～39％，其余为第一纤维、第二纤维以及第四纤维；在第一纤维、第二纤维以及第四纤维中，第二纤维的占比0～34％，且不等于0；第四纤维的占比为0～24％，且不等于0。
示例性地，以质量百分比计，上述无纺布层，第三纤维的占比为35％，其余为第一纤维、第二纤维以及第四纤维；在第一纤维、第二纤维以及第四纤维中，第二纤维的占比33％；第四纤维的占比为23％，其余为第一纤维。
若是无机纤维的质量分数>35wt％，无纺布脆性增大、强度下降，加工卷绕过程中反而容易出现破损或发生断裂。由粘结纤维保证纤维之间的粘结力，若粘结纤维的含量过低，而有机纤维的含量过高，无纺布内部纤维之间不能充分粘连固合，网状结构松散，难以固合定型，则无纺布的机械强度难以保证。反之若是粘结纤维含量过高，而有机纤维的含量偏低，过量的粘结纤维在无纺布表面熔化，易导致堵孔严重，难以获得期望的孔隙结构。
进一步地，第三纤维的熔点或软化点为100～220℃；第一纤维和第四纤维的熔点或软化点均比第三纤维的熔点或软化点高出不少于20℃。
第三纤维为有机粘结纤维，其熔点或软化点相对较低，进行热压延处理时粘结纤维则局部或全部熔化，将无纺布内部各纤维彼此粘连，冷却固化后形成牢固无纺布的三维网状结构。但粘结纤维的熔点或软化点若过低，在热压处理过程中易过度熔化，粘辊严重；若粘结纤维的熔点或软化点过高，则在热压时不能及时熔化，从而使无纺布难以获得足够的粘合强度。
进一步可选地，第三纤维的熔点或软化点为110～210℃；第一纤维和第四纤维的熔点或软化点均比第三纤维的熔点或软化点高出不少于20℃。
需要说明的是，第一纤维和第四纤维的熔点或软化点可以选择相同，或者不相同。
示例性地，第三纤维的熔点或软化点为200℃；第一纤维的熔点或软化点与第四纤维的熔点或软化点相同。例如：第一纤维的熔点或软化点为230℃；第四纤维的熔点或软化点为230℃。或者第一纤维的熔点或软化点与第四纤维的熔点或软化点不相同。例如：第一纤维的熔点或软化点为240℃；第四纤维的熔点或软化点为235℃。
进一步地，第一纤维、第二纤维、第三纤维、第四纤维的纤维长度均在1mm～6mm范围内。进一步可选地，第一纤维、第二纤维、第三纤维、第四纤维的纤维长度均在1.1mm～5.9mm范围内。进一步可选地，第一纤维、第二纤维、第三纤维、第四纤维的纤维长度均在2.5mm～5.5mm范围内。
若是纤维长度小于1mm，可能存在无纺布强度过低的问题，甚至纤维无法成纸；若是纤维长度大于6mm，过长的纤维易团聚缠结，造成无纺布严重的外观性能缺陷。
进一步地，无纺布层的厚度为5μm～35μm。进一步可选地，无纺布层的厚度为6μm～34μm。示例性地，无纺布层的厚度为6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、15μm、16μm、18μm、20μm、22μm、25μm、30μm或者33μm。
无纺布层的厚度直接影响涂覆后的隔膜厚度。若无纺布层厚度大于35μm，隔膜厚度太大，将增大电池的内阻，使得离子迁移受阻，电池循环也表现较差。若无纺布层厚度小于5μm，隔膜过薄，其热稳定性能和机械强度大大降低，不仅难以满足装配过程的机械要求，且容易被击穿导致电池短路，隔膜产品的稳定性、安全性将受到挑战。
进一步地，无纺布层的密度为0.50g/m3～0.9g/m3；进一步可选地，无纺布层的密度为0.51g/m3～0.89g/m3；示例性地，无纺布层的密度为0.54g/m3、0.62g/m3、0.73g/m3、0.75g/m3、0.77g/m3、0.80g/m3、0.82g/m3、0.85g/m3。
当无纺布层的密度小于0.50g/m3时，涂覆浆料在无纺布层表面的渗透过多，渗透到背面。当密度大于0.9g/m3时，无纺布层可能堵孔严重，不能保证足够的孔隙率，影响电池反应中离子的传输效率，最终导致无纺布隔膜的电性能不足。
进一步地，在本申请一些实施方式中，上述的无纺布层的纵向拉伸强度为5.6N/15mm～65N/15mm；
进一步可选地，上述的无纺布层的纵向拉伸强度为7.4N/15mm～50N/15mm。
进一步可选地，上述的无纺布层的纵向拉伸强度为9.3N/15mm～46.7N/15mm。
示例性地，上述的无纺布层的纵向拉伸强度为8.23N/15mm、10.29N/15mm、14.41N/15mm、18.52N/15mm、20.58N/15mm、22.64N/15mm、26.46N/15mm、29.11N/15mm、33.08N/15mm、35.35N/15mm、41.46N/15mm、44.07N/15mm、48.23N/15mm、55.13N/15mm、64.68N/15mm。
无纺布层的横向拉伸强度为3.5N/15mm～55N/15mm。
进一步地，无纺布层的横向拉伸强度为5.4N/15mm～45N/15mm。
进一步可选地，无纺布层的横向拉伸强度为7.8N/15mm～33.1N/15mm。
示例性地，无纺布层的横向拉伸强度为5.88N/15mm、7.35N/15mm、10.29N/15mm、14.72N/15mm、18.58N/15mm、20.58N/15mm、25.73N/15mm、29.41N/15mm、33.10N/15mm。
无纺布层纵向拉伸强度为5.6N/15mm～65N/15mm；横向拉伸强度为3.5N/15mm～55N/15mm，能够有效提高了锂离子电池隔膜的机械强度，有望提高锂离子电池的使用安全性。
需要说明的是，本申请的无纺布层，制备方法无特别限制。例如可采用本领域公知的无纺布制备方法制备纤维原纸，然后再将已成型的纤维原纸进行热压延处理，可选地，处理温度范围为100℃～300℃。
本申请的一些实施方式提供一种锂离子电池隔膜，包括前述任一方式提供的锂离子电池隔膜支撑层。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述：
实施例1
提供一种锂离子电池隔膜，按照以下步骤制备：
步骤S1、制备无纺布层。
按照表1中原料纤维配比，采用斜网纸机抄制纤维原纸，再将纤维原纸进行热压延处理，处理温度为230±5℃；热压延机采用钢辊/软辊组合。
步骤S2、制备锂离子电池隔膜。
将步骤S1制得的无纺布裁减出A4大小的样品，然后在无纺布样品的一个表面采用网辊涂覆氧化铝陶瓷浆料。其中，按照质量百分比计，氧化铝陶瓷浆料包括35％氧化铝，10％PVDF，其余为水。涂覆后对无纺布样品进行烘干干燥，最终得到锂离子电池隔膜。
实施例2～6
提供一种锂离子电池隔膜，与实施例1制备步骤相同，原料纤维配比按照表1中所示进行。
对比例1～6
提供一种锂离子电池隔膜，与实施例1制备步骤相同，原料纤维配比按照表1中所示进行。
表1
实验例
(1)对实施例1～对比例6步骤S1制得的无纺布层的性能进行检测。
其中，无纺布的“面密度”，依据GB/T 451.2-2002方法来测定。无纺布的“密度”由无纺布的“面密度”与无纺布的“厚度”相除得到，无纺布的“厚度”，依据GB/T 451.3-2002方法来测定。无纺布的“孔径”，依据GB/T 32361-2015方法来测定。无纺布的“拉伸强度”，依据GB/T 12914-2008方法来测定。无纺布的“热收缩率”，依据GB/T 12027-2004方法进行测定。无纺布的“耐折度”，依据GB/T 457-2008方法来测定。
(2)对实施例1～对比例6步骤S2制得的锂离子电池隔膜的性能进行检测。
其中，针孔数，依据所述方法进行测试；测定时，待测样品平铺置于灯箱上表面，通过人眼观察情况，以每平方米无纺布中的可见针孔个数作为测试结果。
涂层厚度，依据所述方法进行测试；由涂覆后无纺布的总厚度与纯无纺布的厚度相减得到。
涂层附着量，依据所述方法进行测试；由涂覆后无纺布的面密度与纯无纺布的面密度相减得到。
涂布液渗透至背面，依据所述方法进行测试。测定时，通过人眼观察情况，以每平方米无纺布中，无纺布背面表面有涂布液的面积所占百分比作为检测结果，评价标准：○：没有涂布液渗透至背面，合格的水平；×：出现涂布液渗透至背面，不合格的水平。
测试结果示出于表2-1和表2-2。
表2-1
表2-2
从表2-1和表2-2中可以看出，本申请的实施例1-6无纺布的纵向拉伸强度为152.1N/15mm～174.3N/15mm；无纺布的横向拉伸强度为59.2N/15mm～81.1N/15mm，有效提高了锂离子电池隔膜的机械强度，并且具有良好的热收缩性能，尤其是高温(200℃)热收缩性能得到提高。
实施例7和对比例2，实施例8和对比例4进行比对可知，当无纺布强度过低时(纵向拉伸强度低于5.6N/15mm,横向强度低于3.5N/mm)时，无纺布膜的耐折度明显下降，无纺布的耐折性和弯曲性下降，对卷绕工序的适应性也变差。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
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