一种功能性组合物、包含其的电池隔膜及制备方法

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种功能性组合物、包含其的电池隔膜及制备方法。

背景技术

锂离子电池隔膜主要起到隔离正负极，防止电池短路，同时提供锂离子传输通道，保证电池正常工作的重要作用。因此，锂离子电池隔膜对电池的内阻、容量、循环寿命以及安全性起到至关重要的作用。

目前，随着新能源产业的迅速发展，消费类电子设备体积变得细小，容纳电池的空间被大幅压缩，而电动汽车续航里程的需求大幅提升，对电池的能量密度的要求越来越高。因此，电池隔膜的轻薄化成为当今技术发展的主流方向。然而，随着隔膜逐渐变薄，隔膜的绝缘性能大幅下降，在工作电压下极容易被击穿，从而使正负极直接接触产生短路，进而引起电池的起火和爆炸，对终端设备的使用安全造成极大的威胁。

CN107611322A公开一种高强度锂电池隔膜及其生产工艺，将卤代甲酮类化合物与双羟基类化合物放入溶剂中在碳酸盐的作用下合成聚醚醚酮，经熔融挤出得到的聚醚醚酮纳米纤维膜在高温下拉伸形成高强度锂电池隔膜。所述高强度锂电池隔膜具有较小孔径、较大的比表面积、高抗撕裂强度、高抗刺穿强度、高抗电击穿强度、化学稳定性好的优点。但是，所述隔膜的击穿强度、离子传输性能以及透气性有待进一步提高。

CN103000851A公开一种锂电池用聚砜纳米纤维隔膜及其制备方法。所述的锂电池用聚砜纳米纤维隔膜由一种或者任意比例的多种聚砜溶解于极性有机溶剂中，再经过静电纺丝制成；具有抗撕裂、抗热收缩、耐高温，且均一性好，孔隙率高。但是，所述隔膜的击穿强度、离子传输性能以及透气性有待进一步提高。

因此，如何提高轻薄化隔膜的击穿强度，保证电池在正常使用场景下的安全性，且提高隔膜离子传输性能和透气性，成为目前锂电池隔膜领域中亟待解决的关键技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种功能性组合物、包含其的电池隔膜及制备方法。所述功能性组合物通过特定含量和种类的绝缘树脂和导离子树脂复配，使得包括所述功能性组合物的隔膜具有优异的击穿强度，良好的离子传输性以及与电极极片良好的粘结性，能提升隔膜结构稳定性，降低电池短路的风险，提高电池隔膜的使用安全性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种功能性组合物，以质量百分含量计，所述功能性组合物包括60～80％绝缘树脂和5～15％导离子树脂；所述绝缘树脂包括酰亚胺类聚合物；所述酰亚胺类聚合物分子链中含有脂肪族结构单元和功能基团；所述导离子树脂包括聚酰胺酸盐、聚酰亚胺-酰胺酸盐或聚丙烯腈-丙烯酸盐中的至少一种。

本发明中，选用分子链中含有脂肪族结构单元和功能基团的酰亚胺类聚合物，一方面，脂肪族结构单元的介电常数较小，能赋予酰亚胺类聚合物优秀的绝缘性能，从而能有效提高电池隔膜的击穿强度；另一方面，脂肪族结构单元的柔顺性佳，能降低绝缘树脂的玻璃化转变温度，能提高功能层的渗透性，从而增强功能层与多孔基膜之间的附着力；而功能基团的引入，能够提高功能层的内聚力，进一步提高隔膜功能层和隔膜的附着力；通过特定种类的导离子树脂与绝缘树脂复配，可以在有效提高功能层的锂离子传输性能的同时，提高了与包含酰亚胺类聚合物的绝缘树脂的相容性，避免组分间排斥而产生的相分离现象，有效提高隔膜功能层涂敷浆料的稳定性和涂敷一致性，从而减少隔膜功能层的涂敷缺陷，减少在电池工作过程中因功能层涂敷缺陷而被电压击穿的可能，提高隔膜的击穿强度。

优选地，以质量百分含量计，所述功能性组合物包括60～80％绝缘树脂，例如可以为61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％等。

优选地，以质量百分含量计，所述功能性组合物包括5～15％导离子树脂，例如可以为5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％等。

优选地，所述功能基团包括酰胺基、醚基、酯基、氨酯基、脲基、碳酸酯基、硅氧烷基或环氧基中的至少一种。

优选地，所述酰亚胺类聚合物包括聚酰胺-酰亚胺、聚醚-酰亚胺、聚酯-酰亚胺、聚氨酯-酰亚胺、聚脲-酰亚胺、聚碳酸酯-酰胺、聚氨酯-酰胺-酰亚胺、聚硅氧烷-酰亚胺或聚硅氧烷-环氧-酰亚胺中的至少一种。

优选地，所述酰亚胺类聚合物分子链中脂肪族结构单元的质量百分含量≥30％，例如可以为35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％等。

优选地，所述脂肪族结构单元包括链式二价脂肪烃结构单元。

本发明中，对于酰亚胺类聚合物，只要能得到符合本发明中所述酰亚胺类聚合物的技术特征和结构特征即可，对其获得途径和获得方式并没有特别限制，可以从市售商品中购买，也可以通过设计合成获得。当通过设计合成获得所述酰亚胺类聚合物时，其合成方法和合成路径并没有特别限制。例如，可以首先通过公开的方法合成得到主链包含酰胺基、醚基、酯基、氨酯基、脲基、碳酸酯基、硅氧烷基或环氧基中的一种或两种以上基团的脂肪族或半脂肪族结构的二元胺或二元胺预聚体，然后再与二元酸酐和酰氯-酸酐进行缩合聚合反应。具体地，作为可列举的、但不受限制的例子，可以采用摩尔比过量的己二胺与十二烷二酸进行熔融聚合反应，生成二元胺封端的聚酰胺预聚体，然后与均苯四甲酸二酐进行缩聚，再进行脱水反应，生成聚酰胺-酰亚胺；又例如，可以采用聚醚胺D400、己二胺与联苯四甲酸二酐进行缩聚，再进行脱水反应，生成聚醚-酰亚胺；再例如，可以采用摩尔比过量的六亚甲基二异氰酸酯与聚醚二元醇N210进行反应，生成二元异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体，然后与3,3',4,4'-二苯酮四甲酸二酐进行缩聚，生成聚氨酯-酰亚胺。

优选地，所述聚酰胺酸盐包括聚酰胺酸锂盐、聚酰胺酸钠盐或聚酰胺酸钾盐中的至少一种。

优选地，所述聚酰亚胺-酰胺酸盐包括聚酰亚胺-酰胺酸锂盐、聚酰亚胺-酰胺酸钠盐或聚酰亚胺-酰胺酸钾盐中的至少一种。

优选地，所述聚丙烯腈-丙烯酸盐包括聚丙烯腈-丙烯酸锂盐、聚丙烯腈-丙烯酸钠盐或聚丙烯腈-丙烯酸钾盐中的至少一种。

优选地，以质量百分含量计，所述功能性组合物还包括5～15％粘合树脂，例如可以为6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％等。

优选地，所述粘合树脂包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。

优选地，以质量百分含量计，所述功能性组合物还包括5～15％无机填料，例如可以为6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％等。

优选地，所述无机填料包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、二氧化锡、氧化锌、氧化钙、氧化镁、氮化镁、勃姆石或硫酸钡中的至少一种。

优选地，所述无机填料的粒径为0.02～2μm，例如可以为0.04μm、0.06μm、0.08μm、0.1μm、0.2μm、0.4μm、0.6μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm等。

本发明中，所述无机填料的加入，有助于保护隔膜表面，提高表面硬度，降低隔膜因机械外力造成缺陷，进而被电压击穿的风险；同时，提高隔膜对热冲击的抵抗能力。

本发明中，无机填料粒径过大，会导致功能层厚度过大，锂离子传输路径延长，电池内阻增大。

第二方面，本发明提供一种电池隔膜，所述电池隔膜包括多孔基膜和功能层；所述功能层覆盖在所述多孔基膜至少一个表面、分布在所述多孔基膜内部和/或贯穿所述多孔基膜的两个表面；所述功能层的材料包括如第一方面所述的功能性组合物。

优选地，所述功能层为网状多孔结构。

优选地，所述功能层的厚度≤3μm，例如可以为0.1μm、0.2μm、0.4μm、0.6μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2μm、2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm等。

本发明中，所述厚度指单层功能层的厚度，提高功能层的厚度能够增加电池隔膜的击穿强度，但是会同时延长锂离子的传输路径、降低锂离子通过速度，从而增大电芯的内阻，影响电芯性能的发挥。所述功能层在特定的厚度范围内，既能保持隔膜优异的绝缘性能，又能满足电芯性能要求。

优选地，所述多孔基膜的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚醚醚酮、聚氨酯、聚脲、聚砜、聚苯硫醚、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯或醋酸纤维中的至少一种。

优选地，所述多孔基膜的厚度为5～10μm，例如可以为6μm、7μm、8μm、9μm等。

优选地，所述电池隔膜的抗击穿强度大于180kV/mm，例如可以为185kV/mm、190kV/mm、200kV/mm、205kV/mm、210kV/mm、215kV/mm、220kV/mm、225kV/mm、230kV/mm、240kV/mm、250kV/mm、260kV/mm、270kV/mm、280kV/mm、290kV/mm、300kV/mm等。

第三方面，本发明提供一种根据第二方面所述的电池隔膜的制备方法，所述制备方法包括：

(1)将所述功能性组合物与溶剂混合，得到浆料；

(2)将步骤(1)得到的浆料涂覆至所述多孔基膜至少一个表面，得到涂覆膜；将所述涂覆膜固化，得到所述电池隔膜。

优选地，步骤(1)所述溶剂包括有机溶剂和水的混合液。

优选地，所述有机溶剂包括但不限于N-甲基吡咯烷酮。

优选地，步骤(1)所述混合包括将绝缘树脂、导离子树脂与任选的粘合树脂进行预混合，然后，加入任选的无机填料进行混合，得到所述浆料。

优选地，所述预混合的转速为500～1000rpm，例如可以为600rpm、700rpm、800rpm、900rpm等。

优选地，所述混合的转速为1500～2500rpm，例如可以为1600rpm、1700rpm、1800rpm、1900rpm、2000rpm、2100rpm、2200rpm、2300rpm、2400rpm等。

优选地，步骤(2)所述涂覆的方法包括浸涂、喷涂、旋涂、辊涂或刮涂中的至少一种。

优选地，步骤(2)所述固化的方法包括非溶剂诱导相分离固化、热固化或紫外光固化中的至少一种。

优选地，所述非溶剂诱导相分离固化的方法包括将所述涂覆膜依次在第一级凝固浴、第二级凝固浴中浸润，干燥，得到所述电池隔膜。

优选地，所述第一级凝固浴包括体积比为(70～80):(20～30)的有机溶剂和水的混合溶液；例如可以为70:30、72:28、75:25、78:22、80:20等。

优选地，所述在第一级凝固浴中浸润的时间为50～70s，例如可以为55s、60s、65s等。

优选地，所述第二级凝固浴包括体积比为(15～25):(75～85)的有机溶剂和水的混合溶液；例如可以为15:85、18:82、20:80、22:78、25:75等。

优选地，所述在第二级凝固浴中浸润的时间为20～40s，例如可以为25s、30s、35s等。

本发明中，所述凝固浴中的有机溶剂包括但不限于N-甲基吡咯烷酮和/或二甲基乙酰胺。

本发明中，所述干燥的温度为50～70℃，例如可以为55℃、60℃、65℃等。

本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的功能性组合物，通过特定含量和种类的绝缘树脂和导离子树脂复配，使得包括所述功能性组合物的隔膜具有优异的击穿强度，良好的离子传输性以及与电极极片良好的粘结性，能提升隔膜结构稳定性，降低电池短路的风险，提高电池隔膜的使用安全性。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的电池隔膜的扫描电镜图片。

图2为本发明实施例2提供的电池隔膜的扫描电镜图片。

图3为本发明实施例3提供的电池隔膜的扫描电镜图片。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

本发明中，所用材料如下：

聚酰亚胺-酰胺酸锂盐：在圆底烧瓶中充入氮气，将瓶内空气置换完全，在常温搅拌下，将6.49g 4,4′-二氨基二苯醚和3.95g 2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷溶解于150g N-甲基吡咯烷酮中，然后逐渐添加9.56g均苯四甲酸二酐，常温下搅拌反应10h。然后向其中缓慢加入15g质量浓度为10％的LiOH水溶液，搅拌反应4h，将获得胶液置于100℃真空烘箱中干燥，获得聚酰亚胺-酰胺酸锂盐。

聚酰亚胺-酰胺酸钠盐：制备方法与聚酰亚胺-酰胺酸锂盐相同，区别在于，将LiOH替换为等质量的NaOH水溶液(质量浓度10％)。

聚丙烯腈-丙烯酸锂盐：在圆底烧瓶中充入氮气，将瓶内空气置换完全，将7.37g丙烯腈、0.12g壬基酚聚氧乙烯醚、0.09g过硫酸钾在20g去离子水中，通过搅拌进行分散均匀，升高温度至63℃，然后滴加含有2.49g的丙烯酸锂水溶液(50wt％)，保温反应4h，真空干燥除水后，得到聚丙烯腈-丙烯酸锂盐。

制备例1

聚酰胺-酰亚胺

制备方法包括：在耐压反应釜中加入116g己二胺、153g十二烷二酸和90g去离子水，通入氮气后边搅拌边升温至80℃，形成二元胺封端的聚酰胺预聚体。然后投加109g均苯四甲酸二酐，密闭反应釜，边搅拌边升温至220℃，同时，通过排气阀排出水汽，以保持釜内压力不变，如此进行反应2h。然后升温至260℃，维持釜温反应2h，并在此期间通过排气阀排出水汽，将釜内压力匀速降至常压后，通过真空系统使釜压降低至-0.06MPa继续反应1h，停止抽真空，充入氮气至0.5MPa，打开排料阀排料，经冷却、粉碎后，得到聚酰胺-酰亚胺。

制备例2

聚醚-酰亚胺

制备方法包括：在耐压反应釜中加入100g聚醚胺D400、87g己二胺和218g联苯四甲酸二酐，通入氮气后密闭反应釜，边搅拌边升温至205℃，同时，通过排气阀排出水汽，以保持釜内压力不变，如此进行反应2h。然后升温至230℃，维持釜温反应2h，并在此期间通过排气阀排出水汽，将釜内压力匀速降至常压后，通过真空系统使釜压降低至-0.06MPa继续反应1h。停止抽真空，充入氮气至0.5MPa，打开排料阀排料，经冷却、粉碎后得到聚醚-酰亚胺。

制备例3

聚氨酯-酰亚胺

制备方法包括：在带搅拌器的常压反应釜中加入300g聚醚二元醇N210，通入氮气并开启搅拌，逐渐滴加含有168g六亚甲基二异氰酸酯和468g N-甲基吡咯烷酮的混合液，保温至55℃反应2h，生成含有二元异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体溶液。然后向反应釜中加入225g 3,3',4,4'-二苯酮四甲酸二酐，升温至140℃进行缩聚反应4h。反应结束后经干燥除去溶剂后，得到聚氨酯-酰亚胺。

实施例1

本实施例提供一种功能性组合物，包括72g聚酰胺-酰亚胺(制备例1)、13g聚酰亚胺-酰胺酸锂盐、10g聚偏二氟乙烯(PVDF，美国苏威)和5g勃姆石。

本实施例提供一种电池隔膜，厚度为10μm，所述电池隔膜包括多孔聚乙烯基膜(厚度7μm)和功能层(材料为所述功能性组合物)。

本实施例提供一种电池隔膜的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)按配方量，将所述聚酰胺-酰亚胺、聚酰亚胺-酰胺酸锂盐、聚偏二氟乙烯加入到560g N-甲基吡咯烷酮(NMP)和8g超纯水的混合溶液中，以600rpm的搅拌速度进行搅拌溶解后，加入勃姆石，在2000rpm的分散速度下进行搅拌分散，得到涂覆浆料；

(2)通过微凹版涂布机将步骤(1)得到的涂覆浆料均匀涂布在多孔聚乙烯基膜的两个表面，得到涂覆膜；将所述涂覆膜经过凝固浴槽进行非溶剂诱导相分离固化，依次在第一级凝固浴中(NMP:水体积比＝75:25)浸润60s，在第二级凝固浴中(NMP:水体积比＝20:80)中浸润30s，随后利用去离子水进行洗涤，除去隔膜涂层中残余的溶剂，经60℃烘箱烘干后，得到所述电池隔膜。

采用扫描电镜(蔡司SEM场发射扫描电子显微镜GeminiSEM)对实施例1得到的电池隔膜的形貌进行表征，结果如图1所示，可以看到隔膜表面功能层为多孔结构。

实施例2

本实施例提供一种功能性组合物，包括60g聚醚-酰亚胺(制备例2)、15g聚酰亚胺-酰胺酸锂盐、10g聚偏二氟乙烯(PVDF，美国苏威)和15g勃姆石。

本实施例提供一种电池隔膜，厚度为10μm，所述电池隔膜包括多孔聚乙烯基膜(厚度7μm)和功能层(材料为所述功能性组合物)。

本实施例提供一种电池隔膜的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)按配方量，将所述聚醚-酰亚胺、聚酰亚胺-酰胺酸锂盐、聚偏二氟乙烯加入到490g N-甲基吡咯烷酮(NMP)和6g超纯水的混合溶液中，以600rpm的搅拌速度进行搅拌溶解后，加入勃姆石，在2000rpm的分散速度下进行搅拌分散，得到涂覆浆料；

(2)通过微凹版涂布机将步骤(1)得到的涂覆浆料均匀涂布在多孔聚乙烯基膜的两个表面，得到涂覆膜；将所述涂覆膜经过凝固浴槽进行非溶剂诱导相分离固化，依次在第一级凝固浴中(NMP:水体积比＝75:25)浸润60s，在第二级凝固浴中(NMP:水体积比＝20:80)中浸润30s，随后利用去离子水进行洗涤，除去隔膜涂层中残余的溶剂，经60℃烘箱烘干后，得到所述电池隔膜。

采用扫描电镜(蔡司SEM场发射扫描电子显微镜GeminiSEM)对实施例2得到的电池隔膜的形貌进行表征，结果如图2所示，可以看到隔膜表面功能层为多孔结构。

实施例3

本实施例提供一种功能性组合物，包括80g聚氨酯-酰亚胺(制备例3)、5g聚酰亚胺-酰胺酸钠盐、6g聚偏二氟乙烯(PVDF，美国苏威)和9g勃姆石。

本实施例提供一种电池隔膜，厚度为11μm，所述电池隔膜包括多孔聚丙烯基膜(厚度7μm)和功能层(材料为所述功能性组合物)。

本实施例提供一种电池隔膜的制备方法，具体步骤与实施例2相同。

采用扫描电镜(蔡司SEM场发射扫描电子显微镜GeminiSEM)对实施例3得到的电池隔膜的形貌进行表征，结果如图3所示，可以看到隔膜表面功能层为多孔结构。

实施例4

本实施例提供一种功能性组合物，包括80g聚氨酯-酰亚胺(制备例3)、5g聚丙烯腈-丙烯酸锂盐、5g偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP，法国阿科玛)和10g勃姆石。

本实施例提供一种电池隔膜，厚度为10μm，所述电池隔膜包括多孔聚丙烯基膜(厚度7μm)和功能层(材料为所述功能性组合物)。

本实施例提供一种电池隔膜的制备方法，具体步骤与实施例2相同。

实施例5

本实施例提供一种功能性组合物，包括72g聚酰胺-酰亚胺(制备例1)、13g聚酰亚胺-酰胺酸锂盐、10g聚偏二氟乙烯(PVDF，美国苏威)和5g三氧化二铝。

本实施例提供一种电池隔膜，厚度为15μm，所述电池隔膜包括多孔聚丙烯基膜(厚度9μm)和功能层(材料为所述功能性组合物)。

本实施例提供一种电池隔膜的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)按配方量，将所述聚酰胺-酰亚胺、聚酰亚胺-酰胺酸锂盐、聚偏二氟乙烯加入到560g N-甲基吡咯烷酮(NMP)和8g超纯水的混合溶液中，以800rpm的搅拌速度进行搅拌溶解后，加入三氧化二铝，在2200rpm的分散速度下进行搅拌分散，得到涂覆浆料；

(2)通过微凹版涂布机将步骤(1)得到的涂覆浆料均匀涂布在多孔聚乙烯基膜的两个表面，得到涂覆膜；将所述涂覆膜经过凝固浴槽进行非溶剂诱导相分离固化，依次在第一级凝固浴中(二甲基乙酰胺:水体积比＝80:20)浸润60s，在第二级凝固浴中(二甲基乙酰胺:水体积比＝25:75)中浸润30s，随后利用去离子水进行洗涤，除去隔膜涂层中残余的溶剂，经60℃烘箱烘干后，得到所述电池隔膜。

实施例6

本实施例提供一种功能性组合物及包含所述功能性组合物的电池隔膜，其与实施例1的区别仅在于，所述电池隔膜的制备方法中，先将勃姆石和聚偏二氟乙烯与N-甲基吡咯烷酮和超纯水的混合溶液混合，涂覆至多孔聚乙烯基膜的两个表面，60℃干燥后，得到无机填料层；随后，将聚酰胺-酰亚胺与聚酰亚胺-酰胺酸锂盐与N-甲基吡咯烷酮和超纯水的混合溶液混合，涂覆至无机填料层的表面，进行步骤(2)，其它原料、用量及步骤参数均与实施例1相同。

对比例1

本对比例提供一种功能性组合物，其与实施例1的区别仅在于，将所述聚酰胺-酰亚胺替换为等质量的全芳香型聚醚-酰亚胺(沙特沙伯基础，CRS5001)，其它组分及用量均与实施例1相同。

本对比例提供一种电池隔膜，其与实施例1的区别仅在于，所述功能层的材料为对比例1提供的功能性组合物，其它材料、结构及制备方法均与实施例1相同。

对比例2

本对比例提供一种功能性组合物，其与实施例1的区别仅在于，将所述聚酰胺-酰亚胺替换为等质量的半芳香型聚酰亚胺(德国巴斯夫，Matrimid5218，脂肪族结构单元质量占比15％)，其它组分及用量均与实施例1相同。

本对比例提供一种电池隔膜，其与实施例1的区别仅在于，所述功能层的材料为对比例2提供的功能性组合物，其它材料、结构及制备方法均与实施例1相同。

对比例3

本对比例提供一种功能性组合物，其与实施例1的区别仅在于，将所述聚酰亚胺-酰胺酸锂盐替换为等质量的聚甲基丙烯酸锂，其它组分及用量均与实施例1相同。

本对比例提供一种电池隔膜，其与实施例1的区别仅在于，所述功能层的材料为对比例3提供的功能性组合物，其它材料、结构及制备方法均与实施例1相同。

对比例4

本对比例提供一种功能性组合物，包括40g聚酰胺-酰亚胺、20g聚酰亚胺-酰胺酸锂盐、20g聚偏二氟乙烯和20g勃姆石。

本对比例提供一种电池隔膜，其与实施例1的区别仅在于，所述功能层的材料为对比例4提供的功能性组合物，所述制备方法步骤(1)中溶剂为550g N-甲基吡咯烷酮和8g超纯水的混合溶液，其它材料、结构及制备方法均与实施例1相同。

对比例5

本对比例提供一种功能性组合物，包括90g聚酰胺-酰亚胺、3g聚酰亚胺-酰胺酸锂盐、4g聚偏二氟乙烯和3g勃姆石。

本对比例提供一种电池隔膜，其与实施例1的区别仅在于，所述功能层的材料为对比例5提供的功能性组合物，所述制备方法步骤(1)中溶剂为530g N-甲基吡咯烷酮和7g超纯水的混合溶液，所述隔膜的厚度为9μm，其它材料、结构及制备方法均与实施例1相同。

对比例6

本对比例提供一种功能性组合物，其与实施例1的区别仅在于，将所述聚酰亚胺-酰胺酸锂盐替换为等质量的聚酰胺酸，其它组分及用量均与实施例1相同。

本对比例提供一种电池隔膜，其与实施例1的区别仅在于，所述功能层的材料为对比例6提供的功能性组合物，其它材料、结构及制备方法均与实施例1相同。

对比例7

本对比例提供一种功能性组合物，其与实施例1的区别仅在于，所述聚酰胺-酰亚胺与聚酰亚胺-酰胺酸锂盐的总量不变，在功能性组合物中的质量百分含量分别为55％和30％，其它组分及用量均与实施例1相同。

本对比例提供一种电池隔膜，其与实施例1的区别仅在于，所述功能层的材料为对比例7提供的功能性组合物，其它材料、结构及制备方法均与实施例1相同。

对比例8

本对比例提供一种功能性组合物，其与实施例1的区别仅在于，所述聚酰胺-酰亚胺与聚酰亚胺-酰胺酸锂盐的总量不变，在功能性组合物中的质量百分含量分别为83％和2％，其它组分及用量均与实施例1相同。

本对比例提供一种电池隔膜，其与实施例1的区别仅在于，所述功能层的材料为对比例8提供的功能性组合物，其它材料、结构及制备方法均与实施例1相同。

性能测试

对实施例1～6、对比例1～8提供的电池隔膜进行如下测试：

(1)厚度：用万分尺测试电池隔膜的10个点处的厚度，取平均数。

(2)透气性：按照GB/T 458-2008葛尔莱(Gurley)法测定100mL空气经过面积为6.45cm

(3)击穿强度：参考专利CN104090217A的隔膜击穿电压测试方法，利用常州扬子YD9810A型程控耐电压测试仪对隔膜的击穿电压进行测试，然后通过公式(击穿强度＝击穿电压/隔膜厚度)，计算隔膜的击穿强度。

(4)离子电导率：在充氩手套箱内，将隔膜组装成CR2016扣式电池，注入电解液(EC:EMC:DEC＝1:1:1，含1.0mol/L LiPF

具体测试结果如表1所示：

表1

由表1可知，本发明提供的功能性组合物，通过特定含量和种类的绝缘树脂和导离子树脂复配，使得包括所述功能性组合物的隔膜具有优异的击穿强度，良好的离子传输性以及与电极极片良好的粘结性，能提升隔膜结构稳定性，降低电池短路的风险，提高电池隔膜的使用安全性。由实施例1～5可知，所述隔膜的击穿强度为207～269kV/mm，透气度为142～225s/100mL，离子电导率为2.8～3.7mS·cm

由实施例1与对比例1、2可知，所述酰亚胺类聚合物中没有脂肪族结构单元、脂肪族结构单元含量少且没有功能基团时，介电常数偏大且柔顺性欠佳，击穿强度大幅降低。

由实施例1与对比例3可知，使用了与酰亚胺类聚合物亲和性不良的导离子树脂，因组分间排斥而产生的相分离现象，从而大幅降低了电池隔膜的击穿强度。

由实施例1与对比例4可知，酰亚胺类聚合物不足，导致击穿强度大幅降低。

由实施例1与对比例5可知，功能层中使用的导离子树脂不足，电池隔膜虽然具有较高的击穿强度，但离子电导率大幅降低，造成电芯内阻偏大，影响电芯性能。

由实施例1与对比例6～8可知，所述导离子树脂并非聚合物盐，或绝缘树脂和导离子树脂并非特定的质量比，隔膜的击穿强度、透气度和离子电导率降低。

综上所述，本发明提供的功能性组合物，通过特定含量和种类的绝缘树脂和导离子树脂复配，同时搭配特定含量的粘合剂和无机填料，使得包括所述功能性组合物的隔膜具有优异的击穿强度，良好的离子传输性以及与电极极片良好的粘结性，能提升隔膜结构稳定性，降低电池短路的风险，提高电池隔膜的使用安全性。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。