具体实施方式

以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

本公开的第一方面提供一种隔膜，该隔膜包括基材和位于所述基材上的由聚合物形成的涂层，所述聚合物包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯；

其中，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的玻璃态转化温度Tg值为-30℃～0℃，熔点为80℃～110℃；所述聚丙烯酸酯的玻璃态转化温度Tg值为-40℃～0℃，软化点为0℃～60℃。

具有上述玻璃态转化温度Tg值和熔点的聚偏氟乙烯-六氟丙烯常温下无粘性，但是具有可压性；具有上述玻璃态转化温度Tg值和软化点的聚丙烯酸酯常温下具有较强的粘性；将上述聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯组合作为锂离子电池隔膜的涂料使用，使该涂料形成的涂层在冷压条件下同时具有粘性和可压性，无需加热即可实现压合。本公开的隔膜的聚合物涂层中同时含有上述聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯，在常温一定压力下即具有粘性并能实现正常收卷，而且收卷的同时隔膜层之间不会出现自粘；上述隔膜在冷压条件下即可实现隔膜层间或者隔膜层与正极片、负极片之间的压合，可以避免热压时电芯里层和外层之间存在温度差，而导致电芯里层和外层隔膜与负极的压合结合程度不同，从而影响电芯电化学性能的问题；同时，冷压压合无需进行加热处理，可以减少工序耗时，提高生产效率，节约能耗。

根据本公开，为了进一步提升上述隔膜在常温冷压时的粘性和可压性，优选情况下，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的玻璃态转化温度Tg值可以为-28℃～-10℃，熔点可以为90℃～105℃；所述聚丙烯酸酯的玻璃态转化温度Tg值可以为-30℃～-10℃，软化点可以为5℃～30℃。

根据本公开，上述聚合物涂层中聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯的重量配比可以在较大的范围内变化，例如，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯和所述聚丙烯酸酯的重量比可以为(70～90)：(30～10)。优选地，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯和所述聚丙烯酸酯的重量比可以为(75～85)：(25～15)。在该优选情况下，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯的重量配比合适，可以使涂覆后的隔膜在常温下一定压力时具有更好的粘性并能实现正常收卷，收卷的同时隔膜层之间不会出现自粘。

根据本公开，所述隔膜中涂层的厚度和面密度可以在较大的范围内变化，例如，所述涂层的厚度可以为0.5～2μm，面密度可以为0.1～5g/m²。优选地，所述涂层的厚度可以为1～2μm，面密度可以为0.3～1g/m²，在该优选范围内，锂离子在隔膜中的传导速率更快，电池内阻更小，含有该隔膜的锂离子电池的性能更好。

根据本公开，所述隔膜具有如下特点：至少两层所述隔膜能够在温度为10～30℃、压力为0.1～10MPa的压合条件下粘接，且粘接后任意两层所述隔膜间的剥离力为0.002～1N；所述隔膜能够在温度为10～30℃、压力为0.1～10MPa的压合条件下与极片粘接，且粘接后所述隔膜与所述极片间的剥离力为0.002～0.5N。上述剥离力的测试方法可以是领域内的常规测试方法，例如可以是GB 2792-1998规定的方法。

根据本公开，所述基材的类型及材质可以在较大的范围内变化，例如，所述基材可以包括聚烯烃基膜和/或陶瓷涂覆锂离子电池隔膜；

所述聚烯烃基膜的材质可以选自聚乙烯、聚丙烯或者至少三层聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯中的一种；所述聚烯烃基膜的厚度可以为5～25μm，孔隙率可以为30％～80％；

所述陶瓷涂覆锂离子电池隔膜具有单面或双面陶瓷涂层，所述陶瓷涂层可以包括氧化铝、勃姆石、氧化锆、氧化硅和氢氧化镁中的至少一种；所述陶瓷涂覆锂离子电池隔膜的厚度可以为7～35μm。

根据本公开，为了增加涂覆所述聚合物并形成涂层时的可操作性，优选情况下，所述由聚合物形成的涂层中还可以含有表面活性剂，所述表面活性剂的种类和含量可以在较大的范围内变化，例如，所述表面活性剂可以包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甘油酯和脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种，相对于100重量份的所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯，所述表面活性剂的含量可以为0.2～1重量份。表面活性剂可以润湿基材表面，有助于聚合物涂层更均匀地平铺在基材表面。

本公开的第二方面提供一种制备上述任意一项所述的隔膜的方法，该方法包括：

将所述聚合物的水系乳液涂覆在所述基材的表面，干燥后得到所述隔膜；

其中，所述聚合物的水系乳液的固含量为10％～35％，粘度为20～500mpa.s；

所述聚合物的水系乳液通过喷涂或点涂的方式涂覆在所述基材表面，喷涂或点涂的涂覆速度为30～80m/min；

所述干燥的方式为烘干，所述烘干的条件为：温度50～70℃，时间0.2～1min。

本公开的方法过程简单且容易控制，而且采用聚合物的水系乳液对基材进行涂覆，避免使用有机溶剂，安全无毒，对环境友好，对生产车间及设备的要求低，节约生产成本。上述聚合物的水系乳液的固含量和粘度条件，有助于聚合物的水系乳液更容易涂覆在所述基材表面，能够更好地控制涂覆的厚度和面密度。

本公开还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述任意一项所述的隔膜。

将本公开的锂离子电池进行循环测试100圈后，其容量保持率仍不低于90％，可见其性能比较稳定，可用于多种使用场合。

下面通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。

本公开实施例中所使用的材料、试剂、仪器和设备，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

将聚偏氟乙烯-六氟丙烯水系乳液和聚丙烯酸酯水系乳液混合均匀，得到聚合物水系乳液。将上述聚合物水系乳液通过喷涂的方式涂覆在厚度为9+3μm的陶瓷涂覆隔膜两侧，喷涂的速度为60m/min，然后于60℃条件下烘干，得到本实施例的隔膜，其中，烘干后聚合物涂层的厚度为1μm，面密度为0.5g/m²。本实施例的隔膜在温度为25℃、压力为1.5MPa条件下具有粘性并能实现正常收卷，且收卷的同时隔膜层之间不会出现自粘。

本实施例中，所述聚合物水系乳液中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯的重量比为80：20；所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的玻璃态转化温度Tg值为-25℃，熔点为95℃；所述聚丙烯酸酯的玻璃态转化温度Tg值为-22℃，软化点为10℃。

实施例2-9

按照实施例1的方法制备实施例2-9的隔膜，所不同的是：聚偏氟乙烯-六氟丙烯的玻璃态转化温度Tg值和熔点以及聚丙烯酸酯的玻璃态转化温度Tg值和软化点与实施例1不同，具体如表1所示。

表1

实施例1-9的隔膜在温度为25℃、压力为1.5MPa条件下均具有粘性并能实现正常收卷，且收卷的同时隔膜层之间不会出现自粘。

实施例10

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚合物水系乳液中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯的重量比为75：25。本实施例的隔膜在温度为25℃、压力为1.5MPa条件下具有粘性并能实现正常收卷，且收卷的同时隔膜层之间不会出现自粘。

实施例11

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚合物水系乳液中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯的重量比为85：15。本实施例的隔膜在温度为25℃、压力为1.5MPa条件下具有粘性并能实现正常收卷，且收卷的同时隔膜层之间不会出现自粘。

实施例12

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚合物水系乳液中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯的重量为比70：30。本实施例的隔膜在温度为25℃、压力为1.5MPa条件下具有粘性并能实现正常收卷，且收卷的同时隔膜层之间不会出现自粘。

实施例13

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚合物水系乳液中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯的重量为比90：10。本实施例的隔膜在温度为25℃、压力为1.5MPa条件下具有粘性并能实现正常收卷，且收卷的同时隔膜层之间不会出现自粘。

实施例14

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚合物水系乳液中还含有表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)，相对于100重量份的聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯，所述表面活性剂的用量为0.4重量份。本实施例的隔膜在温度为25℃、压力为1.5MPa条件下具有粘性并能实现正常收卷，且收卷的同时隔膜层之间不会出现自粘。

实施例15

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚合物水系乳液中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯的重量为比95：5。本实施例的隔膜在温度为25℃、压力为1.5MPa条件下，粘合力小。

实施例16

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚合物水系乳液中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丙烯酸酯的重量为比60：40。本实施例的隔膜在温度为25℃条件下呈现较强自粘性。

对比例1

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚合物水系乳液中仅含有聚偏氟乙烯-六氟丙烯。本对比例的隔膜在温度为25℃、压力为1.5MPa条件下无粘性。

对比例2

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚合物水系乳液中仅含有聚丙烯酸酯。本对比例的隔膜在温度为25℃条件下呈现极强自粘性，无法实现正常收卷。

对比例3

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的玻璃态转化温度Tg值为10℃，熔点为120℃；所述聚丙烯酸酯的玻璃态转化温度Tg值为10℃，软化点为70℃。本对比例的隔膜在温度为25℃、压力为1.5MPa条件下粘性较差。

对比例4

按照实施例1的方法制备隔膜，所不同的是：所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的玻璃态转化温度Tg值为-40℃，熔点为70℃；所述聚丙烯酸酯的玻璃态转化温度Tg值为-50℃，软化点为-10℃。本对比例的隔膜在温度为25℃条件下呈现较强自粘性，无法实现正常收卷。

测试例1

分别将实施例1-16和对比例1-4制备的隔膜与正极片、负极片进行卷绕或叠片，形成负极片-隔膜-正极片间隔排列的结构，然后在温度为25℃、压力为1.5MPa、压合时间为50s的条件下进行冷压压合，得到电芯，作为测试实验。同时，将油系PVDF涂胶隔膜与正极片、负极片在温度为95℃、压力为1.5MPa、压合时间为50s的条件下进行热压压合得到电芯，作为对照实验。分别测试每个电芯压合前与压合后的厚度并计算厚度差，并采用GB2792-1998规定的方法测试每个电芯中隔膜与隔膜之间和隔膜与极片之间的剥离力，测试结果见表2。

表2

可见，本公开提供的隔膜能在冷压条件下与正极片、负极片压合形成电芯，而且每个电芯压合前后的厚度差与热压隔膜在热压条件下与正极片、负极片压合形成电芯基本相同，说明本公开的隔膜在冷压条件下与正极片、负极片压合形成的电芯能正常组装入锂离子电池壳体中；而且本公开的隔膜在常温下即能实现与极片压合粘接，粘接后的剥离力适宜，特别是当所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的玻璃态转化温度Tg值为-28℃～-10℃，熔点为90℃～105℃；所述聚丙烯酸酯的玻璃态转化温度Tg值为-30℃～-10℃，软化点为5℃～30℃；所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯和所述聚丙烯酸酯的重量比为(75～85)：(25～15)时，剥离力更好。对比例2和对比例4的剥离力过高，隔膜层之间粘接较紧密，影响电池循环性能。

测试例2

分别将实施例1-16和对比例1-4制备的隔膜与正极片、负极片进行叠片，形成负极片-隔膜-正极片间隔排列的结构，然后在温度为25℃、压力为1.5MPa、压合时间为50s的条件下进行冷压压合，得到电芯，作为测试实验。同时，将油系PVDF涂胶隔膜与正极片、负极片在温度为95℃、压力为1.5MPa、压合时间为50s的条件下进行热压压合得到电芯，作为对照实验。分别将各测试实验电芯和对照实验电芯按照相同的方法组装成软包叠片锂离子电池，然后将所有锂离子电池在23±2℃下，进行1C循环测试100圈后，测试个锂离子电池的容量保持率，测试结果见表3。

表3

可见，将油系PVDF涂胶隔膜与正极片、负极片在温度为95℃、压力为1.5MPa、压合时间为50s的条件下进行热压压合得到电芯后，由于电芯里层和外层在95℃下的保留时间不同，导致电芯里层和外层隔膜与负极的压合结合程度不同，锂离子电池的循环性能较差；而本公开的隔膜无需加热，压合程度均匀，对锂离子电池循环性能影响较小，因此，采用本公开隔膜的锂离子电池循环性能较好，且循环性能更稳定。

以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。