(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111607310.6 (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 华南师范大学 地址 510000 广东省广州市天河区中山大 道西55号 (72)发明人 南俊民　朱天明　左晓希　马振　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 代理人 宋南 (51)Int.Cl. H01M 50/414(2021.01) H01M 50/403(2021.01) H01M 50/431(2021.01) H01M 50/449(2021.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种阻燃型复合电池隔膜、 其制备方法及应 用 (57)摘要 本发明公开了一种阻燃型复合电池隔膜、 其 制备方法及应用， 涉及锂电池技术领域。 阻燃型 复合电池隔膜， 其组成包括有机高分子基膜、 阻 燃剂和无机粒子， 阻燃型复合电池隔膜是通过第 一方法或第二方法制备得到； 第一方法是在高分 子基膜上形成阻燃涂层， 阻燃涂层中含有阻燃剂 和无机粒子； 第二方法是在 有机高分子基膜的制 备过程中掺杂阻燃剂和无机粒子。 无机粒子的引 进有利于提高隔膜的孔隙率， 在高熔点的无机粒 子与阻燃剂的共同作用下， 隔膜的阻燃性能会进 一步提高， 可以大 大提升电池的安全系数。 权利要求书2页 说明书10页 附图2页 CN 114284636 A 2022.04.05 CN 114284636 A 1.一种阻燃型复合电池隔膜， 其特征在于， 其组成包括有机高分子基膜、 阻燃剂和无机 粒子； 所述阻燃型复合电池隔膜是通过第 一方法或第 二方法制备得到； 所述第 一方法是在有 机高分子基膜上形成阻燃涂层， 所述阻燃涂层中含有阻燃剂和无机粒子； 所述第二方法是 在所述有机高分子基膜的制备 过程中掺杂所述阻燃剂和所述无机粒子 。 2.根据权利要求1所述的 阻燃型复合电池隔膜， 其特征在于， 所述无机粒子选自二氧化 硅、 二氧化钛、 二氧化锆、 二氧化镁、 三氧化二铝、 二氧化锰、 三氧化二钨、 硫酸钡和钛酸钡中 的至少一种； 优选地， 所述无机粒子的粒径为3 0nm‑6 μm， 优选为20 0nm‑1000nm； 优选地， 所述无机粒子选自硫酸钡、 二氧化硅、 二氧化钛、 二氧化锆和二氧化锰中的至 少一种。 3.根据权利要求1所述的阻燃型复合电池隔膜， 其特征在于， 所述阻燃剂为含磷阻燃 剂； 优选地， 所述阻燃剂选自偏磷酸盐、 磷酸盐、 焦磷酸盐和聚磷酸盐中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的 阻燃型复合电池隔膜， 其特征在于， 所述有机 高分子基膜的材 质选自聚乙烯类物质、 聚丙烯类物质、 聚四氟乙烯类物质、 聚偏氟乙烯类物质、 聚偏氟乙烯 ‑ 六氟丙烯共聚物类物质、 纤维素类物质、 聚酰亚胺类物质和聚苯并咪唑类物质中的至少一 种； 优选地， 有机高分子基膜材质的材质选自聚乙烯及其衍生物、 聚丙烯及其衍生物、 纤维 素及其衍生物、 聚酰 亚胺及其 衍生物和聚苯并咪唑及其 衍生物中的至少一种； 优选地， 有机高分子基膜材质的材质选自聚乙烯、 聚丙烯、 聚四氟乙烯、 聚酰亚胺和聚 苯并咪唑类中的至少一种。 5.根据权利要求1 ‑4中任一项所述的 阻燃型复合电池 隔膜， 其特征在于， 在所述阻燃剂 与所述无机粒子的总含量中， 所述阻燃剂的质量占比为5 ‑80％， 所述阻燃剂和无机粒子的 总量在所述阻燃型复合电池隔膜中的质量分数为0.1 ‑60％； 优选地， 在所述阻燃剂与所述无机粒子的总含量中， 所述阻燃剂的质量占比为30 ‑ 60％， 所述阻燃剂和无机粒子的总量在所述阻燃型复合电池隔膜中的质量分数为20 ‑ 30％； 。 6.根据权利要求5所述的阻燃型复合电池隔膜， 其特征在于， 所述第一方法包括： 将阻 燃浆料涂覆于所述有机高分子基膜的单面或双面， 烘干； 其中， 所述阻燃浆料的制备过程包括： 将所述阻燃剂、 所述无机粒子、 胶黏剂和溶剂混 合； 优选地， 所述阻燃浆料涂覆的厚度为1nm ‑20 μm， 更优选为1 ‑10 μm； 优选地， 所述溶剂选自水、 甲醇、 乙醇、 丙酮、 N,N ‑二甲基甲酰胺、 N,N ‑二甲基乙酰胺、 乙 二醇、 二甲基亚砜、 二乙二醇、 丙二醇和N ‑甲基吡咯烷酮中的至少一种； 优选地， 将所述阻燃浆料涂覆于所述有机高分子基膜上的方法选自凹辊涂、 浸涂、 喷涂 和点涂中的至少一种； 优选地， 所述胶黏剂选自羧甲基纤维素钠、 羟乙基纤维素、 甲基纤维素、 羟丙基甲基纤 维素、 醋酸纤维素、 羟丙基纤维素、 海藻酸钠、 聚偏氟乙烯、 聚(偏二氟乙烯 ‑六氟丙烯)、 聚氧权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114284636 A 2化乙烯、 聚丙烯酸、 聚乙烯醇和聚乙二醇中的至少一种。 7.根据权利要求6所述的阻燃型复合电池隔膜， 其特征在于， 在所述阻燃浆料中， 由所 述阻燃剂、 所述无机粒子和所述胶黏剂组成的涂覆基料的质量分数为1 ‑50％， 在所述涂覆 基料中， 胶黏剂的质量分数为1 ‑60％； 优选地， 在所述阻燃浆料中， 由所述阻燃剂、 所述无机粒子和所述胶黏剂组成的涂覆基 料的质量分数为20 ‑30％， 在所述涂覆基料中， 胶黏剂的质量分数为20 ‑40％。 8.根据权利要求5所述的阻燃型复合电池隔膜， 其特征在于， 所述第二方法包括： 将有 机高分子基膜的原料加热融化， 再与所述阻燃剂与所述无机粒子混合得到成膜浆料， 将所 述成膜浆料通过干法或湿法制备成膜； 优选地， 在所述成膜浆料中， 由所述阻燃剂与所述无机粒子组成的阻燃基料的质量占 比为0.1‑60％； 更优选为20 ‑40％。 9.一种权利要求1 ‑8中任一项所述阻燃型复合电池隔膜的制备方法， 其特征在于， 在所 述阻燃型复合电池隔膜中引入有机高分子基膜、 阻燃剂和无机粒子， 并使所述阻燃剂和所 述无机粒子在同一膜层； 优选地， 在有机高分子基膜上形成阻燃涂层， 所述阻燃涂层中含有阻燃剂和无机粒子； 或， 在所述有机高分子基膜的制备 过程中掺杂所述阻燃剂和所述无机粒子 。 10.权利要求1 ‑8中任一项所述的阻燃型复合电池隔膜在制备二次电池中的应用； 优选地， 所述二次电池包括锂离子电池、 钠离子电池、 钾离子电池和锌离子电池中的至 少一种； 优选地， 所述二次电池包括正极材料、 负极材料和电解液， 在所述正极材料和所述负极 材料之间具有所述阻燃型复合电池隔膜。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114284636 A 3