(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 202111518168.8 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 溧阳天目先导电池材 料科技有限公 司 地址 213300 江苏省常州市溧阳市昆仑街 道上上路87号15 栋办公楼3层 (72)发明人 史晶　石永明　罗飞　陶翔　 (74)专利代理 机构 北京慧诚智道知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11539 代理人 白洁 (51)Int.Cl. H01M 50/457(2021.01) H01M 50/431(2021.01) H01M 50/403(2021.01)H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 具有多涂层的固态电解质隔膜及制备方法 和应用 (57)摘要 本发明涉及一种具有多涂层的固态电解质 隔膜及制备方法和应用， 包括基膜， 以及附着于 基膜两侧的第一涂层A和附着于第一涂层A两侧 的第二涂层B， 第一涂层A和第二涂层B均是以纳 米固态电解质材料为主材的混合物， 纳米固态电 解质材料包括锂晶体材料， 第一涂层A的粒径D50 在700nm ‑10μm之间， 第二涂层B的粒径D50在 10nm‑500nm之间， 引入了不同粒径的新型固态电 解质材料， 其中大粒度电解质材料涂布的隔膜不 仅具备传统陶瓷隔膜的高强度和高热稳定性， 而 且不同于锂离子在传统陶瓷中是不具备迁移能 力的情况， 锂离子在本发明隔膜中的新型碳包覆 固态电解质材料中具备迁移能力， 低粒度电解质 材料涂布的隔膜具备极好的锂离子迁移能力， 对 电解液具备良好的润湿性， 能有效降低内阻， 提 高循环性能。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 114156602 A 2022.03.08 CN 114156602 A 1.一种具有多涂层的固态电解质隔膜， 其特征在于,所述具有多涂层的固态电解质隔 膜包括： 基膜， 以及附着于基膜两侧的第一涂层A和附着于所述第一涂层A两侧的第二涂层 B； 所述第一涂层A和所述第 二涂层B均是以纳米 固态电解质材料为主材的混合物； 所述纳 米固态电解质材 料包括含 锂晶体材 料； 所述第一涂层A的粒径D5 0在700nm‑10 μm之间； 所述第二涂层 B的粒径D5 0在10nm‑500nm之间。 2.根据权利要求1所述的具有多涂层的固态电解质隔膜， 其特征在于,所述含锂晶体材 料具体包括： 锂镧锆氧、 锂镧铌氧、 锂镧钽氧、 硅酸钛锂、 磷酸钛铝锂、 锂镧钛氧、 锂铝钛氧、 磷酸锆锂、 磷酸锌锂、 锂钙钽氧、 硅酸锆锂的一种或多种； 所述含锂晶体材料中锂离子占据晶体结构包括： 四面体位、 八面体位或十六面体位的 一种或多种组合； 所述含锂晶体材 料的离子电导率≥10‑6S/cm。 3.根据权利要求1所述的具有多涂层的固态电解质隔膜， 其特征在于,所述纳米 固态电 解质材料的粒径在10nm ‑10 μm之间。 4.根据权利要求1所述的具有多涂层的固态电解质隔膜， 其特征在于,所述第一涂层A 的厚度在1 μm ‑10 μm之间； 所述第二涂层 B的厚度在0.5 μm ‑5 μm之间。 5.根据权利要求1所述的具有 多涂层的固态电解质隔膜， 其特 征在于, 所述第一涂层A还包括： 粘结剂、 防沉降剂、 润湿分散剂、 导电剂和溶剂； 其中， 按质量比 为： 0.05wt％ ‑60wt％的纳米 固态电解质材料， 0.05wt％ ‑10wt％的粘结剂， 0wt％ ‑5wt％的 防沉降剂， 0.0 5wt％‑10wt％的润湿分散剂， 0.0 5wt％‑5wt％的导电剂,余下为溶剂； 所述第二涂层B还包括： 粘结剂、 防沉降剂、 润湿分散剂、 导电剂和溶剂； 其中， 按质量比 为： 0.05wt％ ‑60wt％的纳米 固态电解质材料， 0.05wt％ ‑10wt％的粘结剂， 0wt％ ‑5wt％的 防沉降剂， 0.0 5wt％‑10wt％的润湿分散剂， 0.0 5wt％‑5wt％的导电剂,余下为溶剂。 6.根据权利要求5所述的具有多涂层的固态电解质隔膜， 其特征在于,所述溶剂包括： 去离子水、 N‑甲基吡咯烷酮、 酒精、 二甲基甲酰胺、 乙酸乙酯、 异丙醇中的一种或多种； 所述防沉降剂包括： 聚酰胺蜡、 羧甲基纤维素钠、 聚丙烯酸钠、 聚氧乙烯脂肪胺醇、 聚氧 乙烯脂肪醇硫酸盐、 聚二醇醚或钛 酸酯偶联剂中的一种或多种； 所述润湿分散剂包括： 聚二甲基硅氧烷、 聚醚改性硅氧烷、 聚氧乙烯醚、 聚氧乙烯脂肪 醇醚、 月桂醇硫酸钠、 聚乙二醇、 十二烷基苯磺酸钠、 十二烷基硫酸钠、 六偏磷酸钠、 聚乙烯 吡咯烷酮中的一种或多种； 所述粘合剂包括： 聚偏氟乙烯、 聚偏氟乙烯 ‑六氟丙烯共聚物、 羧甲基纤维素钠、 聚甲基 丙烯酸甲酯、 聚丙烯腈、 丁苯橡胶、 聚乙烯醇、 聚丙烯酰胺或丙烯酸酯类粘结剂中的一种或 多种； 所述导电剂包括： 石墨导电剂、 导电炭黑、 石墨烯中的一种或多种； 所述石墨导电剂包 括:KS‑6、 KS‑15、 SFG‑6、 SFG‑15中的一种或多种； 所述导电炭黑包括:乙炔黑、 Super  P、 Super S、 350G、 碳纤维VGCF、 碳纳米管CNTs、 科琴黑、 活性炭中的一种或多种。 7.根据权利要求1所述的具有 多涂层的固态电解质隔膜， 其特 征在于, 所述第一涂层A和/或所述第二涂层B的单侧或两侧还具有胶层； 所述胶层的材料包括权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114156602 A 2聚偏氟乙烯PVDF和/或聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA； 所述胶 层的厚度在0.5 ‑5 μm之间。 8.一种上述权利要求1 ‑7任一所述的具有多涂层的固态电解质隔膜的制备方法， 所述 制备方法包括： 按照所需质量份数， 将纳米固态电解质材料、 防沉降剂、 润湿分散剂、 导电剂和溶剂在 搅拌罐中以10 00rmp‑5000rmp的分散 速度高速分散； 将分散好的浆料进行砂磨， 砂磨取出后按所需质量份数加入粘结剂在第 一设定参数下 进行搅拌并超声处 理， 得到所述第一涂层A的涂层浆料； 将分散好的浆料进行砂磨， 砂磨取出后按所需质量份数加入粘结剂在第 二设定参数下 进行搅拌并超声处 理， 得到所述第二涂层 B的涂层浆料； 将所述第一涂层A的涂层浆料涂布在基膜两侧表面， 烘干， 再将所述第二涂层B的涂层 浆料涂布在所述第一涂层A的两侧表面上， 烘干， 得到所述具有 多涂层的固态电解质隔膜。 9.根据权利要求8所述具有多涂层的固态电解质隔膜的制备方法， 其特征在于， 所述涂 布的方式包括微凹辊涂法、 喷涂 法、 刮刀法中的任一种； 所述烘干的温度为35℃ ‑75℃， 所述 基膜的走 带速度为3m/mi n‑70m/min。 10.一种上述权利要求1 ‑7任一所述的具有多涂层的固态电解质隔膜的用途， 其特征在 于， 所述具有 多涂层的固态电解质隔膜用于二次电池的隔膜。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114156602 A 3