本發明涉及鋰電池技術領域，尤其是涉及一種鋰電池隔離膜的涂布系統及涂布方法。

背景技術：

當前世界主要國家都高度重視新能源領域的技術進步，紛紛加入新能源儲能或新能源汽車技術領域。鋰電池技術無疑在新能源技術領域中扮演著重要的角色。無論是新能源汽車還是其他消費電子設備，使用的鋰電池都是由正極片、負極片、隔離膜、電解液及其他部件構件組成。隔離膜將鋰電池的正負極片隔離開，防止正負極直接接觸造成電子短路。

鋰電池隔離膜具有多孔結構，允許電解液和鋰離子通過卻不允許電子導通。鋰電池隔離膜的基材有聚乙烯、聚丙烯、PET(Polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PA(Polyamide，聚酰胺)、纖維素等高分子材料。為了提高鋰電池的綜合性能，隔離膜基材的兩面通常都要進行表面處理：比如涂覆陶瓷材料來改善隔離膜的熱收縮性能，或者涂覆高分子材料以增加正負極片與隔離膜的粘附性能，進而提高電池的能量密度和安全性。很顯然，隔離膜表面的功能涂層非常重要，能顯著地影響鋰電池的能量密度、充放電速率、高低溫性能、安全可靠性等各種性能。

隔離膜表面處理的傳統方法是：先將陶瓷顆粒、粘結劑或其他功能材料用水或者有機溶劑攪拌成穩定的漿料體系，再用噴霧、轉移、浸蘸、流延、凹版印刷或絲網印刷等涂布方法轉移到隔離膜的表面，經干燥處理得到表面功能涂層。這些傳統的涂布方法各有弊端：噴霧涂布適合對水性漿料進行涂布生產，對油性漿料體系有諸多技術限制(可能發生爆燃等生產事故)；而轉移涂布、凹版印刷涂布、絲網印刷涂布、流延涂布難以將涂層材料均勻地分散到隔離層表面，并且難以在涂層中形成均勻分布的孔道，這會阻礙鋰離子和電解液在隔離膜體系中的傳輸，損害鋰電池的電化學性能；浸蘸涂布得到的表面涂層是沒有孔道的，而且涂層還容易堵塞隔離膜基材的孔道，為此需要增加多道萃取制孔工藝，復雜的制造工藝會顯著地增加隔離膜涂層的制造成本。傳統涂布方法的技術缺陷嚴重制約了鋰電池綜合性能的提升，也越來越不能滿足鋰電池市場快速擴張的現實要求。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題是提供一種鋰電池隔離膜的涂布系統及涂布方法，能夠以簡單的工藝方法在隔離膜表面制備出有均勻孔隙的功能涂層。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種鋰電池隔離膜的涂布方法，該涂布方法包括：

配置涂布所需的紡絲原液，并將所述紡絲原液置于供液料槽中；

將所述隔離膜放置于靜電紡絲裝置中；

采用靜電紡絲的方法對所述隔離膜的表面進行連續噴絲涂布，以得到厚度可控的纖維絲涂層作為所述隔離膜的功能涂層。

其中，配置涂布所需的紡絲原液的步驟包括：

根據所述鋰電池的技術要求和所述靜電紡絲的技術特點確定所述功能涂層中各種功能材料的種類和配比；

將功能材料加入水或者有機溶劑中攪拌，配置成均勻穩定的溶液、乳液或者懸浮分散液作為涂布所述的紡絲原液。

其中，采用靜電紡絲的方法對所述隔離膜的表面進行連續噴絲涂布的步驟之前包括：

調整靜電紡絲裝置的工藝參數，其中，所述工藝參數包括靜電紡絲裝置中的噴絲端口的電壓差、噴絲端口與所述隔離膜的相對位置；

所述涂布方法還包括：

對所述靜電紡絲裝置的真空度、環境濕度和環境清潔度進行控制。

其中，將所述隔離膜放置于靜電紡絲裝置中的步驟還包括：

將所述隔離膜連續放置于所述靜電紡絲裝置中。

其中，涂布方法還包括：

對經過涂布后的隔離膜進行熱壓、輥壓、干燥和/或除靜電。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種鋰電池隔離膜的涂布系統，該涂布系統包括：

配液裝置，用于配置涂布所需的紡絲原液，并將所述紡絲原液置于供液料槽中；

收放卷張力控制裝置，用于將所述隔離膜放置于靜電紡絲裝置中；

靜電紡絲裝置，用于采用靜電紡絲的方法對所述隔離膜的表面進行連續噴絲涂布，以得到厚度可控的纖維絲涂層作為所述隔離膜的功能涂層。

其中，配液裝置具體根據所述鋰電池的技術要求和所述靜電紡絲的技術特點確定所述功能涂層中各種功能材料的種類和配比，進一步將功能材料加入水或者有機溶劑中攪拌，配置成均勻穩定的溶液、乳液或者懸浮分散液作為涂布所述的紡絲原液。

其中，涂布系統還包括控制器，用于調整靜電紡絲裝置的工藝參數，進一步用于對所述靜電紡絲裝置的真空度、環境濕度和環境清潔度進行控制，其中，所述工藝參數包括靜電紡絲裝置中的噴絲端口的電壓差、噴絲端口與所述隔離膜的相對位置。

其中，收放卷張力控制裝置具體用于將所述隔離膜連續放置于所述靜電紡絲裝置中。

其中，涂布系統還包括：

熱壓設備，用于對經過涂布后的隔離膜進行熱壓；

輥壓設備，用于對經過涂布后的隔離膜進行輥壓；

干燥設備，用于對經過涂布后的隔離膜進行干燥；

除電設備，用于對經過涂布后的隔離膜進行除靜電。

本發明的有益效果是：區別于現有技術的情況，本發明提供一種鋰電池隔離膜的涂布系統及涂布方法，該方法包括以下步驟：首先配置涂布所需的紡絲原液，并將紡絲原液置于供液料槽中，然后將隔離膜放置于靜電紡絲裝置中，最后采用靜電紡絲的方法對隔離膜的表面進行連續噴絲涂布，以得到厚度可控的纖維絲涂層作為隔離膜的功能涂層。因此，本發明能夠以簡單的工藝方法在隔離膜表面制備出有均勻孔隙的功能涂層。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的一種鋰電池隔離膜的涂布方法的流程圖；

圖2是本發明實施例提供的一種鋰電池隔離膜的涂布系統的結構示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1，圖1是本發明實施例提供的一種鋰電池隔離膜的涂布方法的流程圖。如圖1所示，本實施例的涂布方法包括以下步驟：

步驟S1：配置涂布所需的紡絲原液，并將紡絲原液置于供液料槽。

本步驟中，具體為根據鋰電池的技術要求和靜電紡絲的技術特點確定功能涂層中各種功能材料的種類和配比，然后將功能材料加入水或者有機溶劑中攪拌，配置成均勻穩定的溶液、乳液或者懸浮分散液作為涂布的紡絲原液。

其中，紡絲原液可以是高分子材料或齊聚物的熔融體，有機材料或無機材料的溶液、乳液或懸浮液，有機、無機物顆粒的分散液，納米、微米粒子的分散液，也可以是它們的復合體。

進一步的，紡絲原液還可以根據實際需要加入各種功能性添加劑。

步驟S2：將隔離膜放置于靜電紡絲裝置中。

本步驟中，具體是將隔離膜基材置于靜電紡絲裝置中，或者將已經做過表面涂層處理的隔離膜置于靜電紡絲裝置中，作為靜電紡絲的收集系統。

步驟S3：采用靜電紡絲的方法對隔離膜的表面進行連續噴絲涂布，以得到厚度可控的纖維絲涂層作為隔離膜的功能涂層。

為了使得涂布的功能涂層更符合要求，本步驟之前還進一步調整靜電紡絲裝置的工藝參數，其中，工藝參數包括靜電紡絲裝置中的噴絲端口的電壓差、噴絲端口與隔離膜的相對位置。本實施例中，噴絲端口優選是通過一對正、負電極形成，因此，噴絲端口的電壓差即為正、負電極間的電壓差。

進一步的，還對靜電紡絲裝置的真空度、環境濕度和環境清潔度進行控制。

經過上述的參數調整和真空度等的控制后，開啟噴絲裝置，使得噴絲端口對隔離膜進行連續噴絲涂布，以得到厚度可控的纖維絲涂層，其中，纖維絲涂層的厚度為100nm(納米)-100um(微米)。其中，功能涂層中的纖維絲的直徑取決于紡絲原液的性質和紡絲工藝，波動范圍優選在30nm至500nm之間。本實施例的靜電紡絲的方法可以精確控制隔離膜的功能涂層的單位面積的涂布重量。

進一步的，隔離膜兩端連接收放卷張力控制裝置以將隔離膜連續放置于靜電紡絲裝置中，保證隔離膜表面的功能涂層的連續生產。

如果需要在隔離膜的表面制備多層不同的功能涂層，則步驟S1需要配置不同的紡絲原液，并將不同的紡絲原液置于同一套靜電紡絲系統的不同供液料槽，使用不同的噴絲端口，同時對隔離膜進行噴絲處理。

其中，本實施例的涂布方法還包括對經過涂布后的隔離膜進行干燥、增粘處理和/或靜電處理。其中，增粘處理包括熱壓和輥壓等工藝，其可以增加隔離膜的功能涂層中纖維絲之間的粘結力。

因此，本實施例在靜電紡絲技術的基礎上，能以簡單的工藝方法將有機物或者無機物的熔體、溶液或者漿料涂覆到隔離膜的表面，并且不需要在涂層上再鑿孔的后續工藝，工藝簡單，制造成本低。

進一步的，功能涂層由大量纖維絲構成，纖維絲之間自然形成大量均勻分布的空隙，并且該功能涂層不會堵塞隔離膜基材上原有的孔隙，使得功能涂層性能優異?，F有技術的涂布方法難以做到這點：對于水性漿料涂層體系，現有技術的涂布方法一般得到的是島狀或者各塊狀分布的表層涂布，涂層材料內部一般沒有空隙；對于油性漿料(如PVDF+NMP)，雖然在萃取階段可以在涂層內部形成空隙，但其空隙的均勻程度無法達到靜電紡絲方法納米級別的均勻程度。

進一步的，本實施例的隔離膜的功能涂層孔隙多且極為均勻，電解液和鋰離子可以暢通地通過隔離膜的功能涂層，從而使得鋰電池的高低溫充放電速率和循環性能更好。本實施例的隔離膜的功能涂層中的粘結劑材料以納米纖維狀態存在，較高的比表面積使得粘結劑材料能被電解液快速均勻潤濕，從而能與正負極片產生較強的粘結力，進而顯著地提升電池的能量密度和安全性能，從而提升了鋰電池綜合性能。

以下將根據前文所述的方法通過三個實施例制作鋰電池，其中鋰電池的制作順序均為首先制作隔離膜的功能涂層，然后制作鋰電池的正極片、負極片，最后進行封裝等工序以得到鋰電池。具體如下：

實施例1：

(1)制作隔離膜的功能涂層

配置紡絲原液：將干燥的聚偏二氟乙烯(PVDF，Mw＝10萬至150萬)粉末加到N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)中，充分攪拌成質量分數為7％的PVDF+DMAC溶液待用。

將10微米厚的聚乙烯多孔隔離膜基材放置在靜電紡絲裝置中，作為紡絲收集系統。隔離膜兩端連接有收放卷裝置以確保連續生產。

調整靜電紡絲裝置的工藝參數，如噴絲端口的電極間的電壓差、噴絲端口與隔離膜的相對位置等。開啟輔助設備，控制靜電紡絲裝置的真空度、環境濕度和環境清潔度等。

待以上步驟完成后，將上述PVDF+DMAC紡絲原液置于靜電紡絲裝置的供液料槽中，開啟靜電紡絲裝置和收放卷裝置對隔離膜的一面進行涂層制備，涂布速度為20m/min。待隔離膜一面涂層制備完成后，對另外一面進行同樣的紡絲涂布處理。根據實際需要，可以將隔離膜雙面涂層的重量控制在0.05-2mg/cm²之間。

在紡絲時，從噴絲端口飛出的PVDF+DMAC紡絲原液會迅速揮發干燥，其揮發速度與PVDF+DMAC溶液濃度、靜電紡絲裝置的真空度、環境濕度有較大關系。必要時，可以開啟隔離膜收卷裝置前的烘箱以確保得到干燥的隔離膜功能涂層。

經過以上步驟，將得到雙面都涂有PVDF的隔離膜，存放在清潔干燥的環境中待用。

(2)制作鋰電池的正極片

稱量97份鈷酸鋰、2份PVDF干燥粉末、1份Super-P導電碳加入到N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶劑中，并控制固含量在60-80％之間，充分攪拌7小時后得到均勻穩定的正極漿料。用轉移涂布機將此正極漿料涂布到16微米厚鋁箔上，并烘干得到正極極片。之后用輥壓機輥壓至設計厚度，再分切、焊接極耳得到一條條可用的正極極片。

(3)制作鋰電池的負極片

按照固體重量計算，稱量97份石墨粉、2份SBR粘結劑、1份的羧甲基纖維鈉CMC-Na加到去離子水中，控制固含量在40-55％之間，充分攪拌7小時后得到均勻穩定的負極漿料，將此漿料用于轉移涂布的方式涂布到12微米厚的銅箔上，烘干得到負極極片。之后將其輥壓至設計厚度，再分切、焊接極耳得到一條條可用的負極極片。

(4)制作鋰電池

將上述正極極片、負極極片及隔離膜通過卷繞、貼膠工序得到裸電芯，再經過鋁塑膜封裝、除水、注入電解液、化成、除氣、封裝、老化等工序，制備得到可用的鋰電池。

實施例2：

(1)制作隔離膜的功能涂層

配置紡絲原液：稱量5份干燥的聚偏二氟乙烯(PVDF，Mw＝10萬至150萬)粉末和10份粒徑約為500nm的Al₂O₃顆粒，加到85份N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)中，充分攪拌成固含量為15％的PVDF+Al₂O₃+DMAC漿料待用。

將10微米厚的聚乙烯多孔隔離膜基材放置在靜電紡絲裝置中，作為紡絲收集系統。隔離膜兩端連接有收放卷裝置以確保連續的生產。

調整靜電紡絲裝置的工藝參數，如噴絲端口的電極間的電壓差、噴絲端口與隔離膜的相對位置等。開啟輔助設備，控制紡絲裝置的真空度、環境濕度和環境清潔度等。

待以上步驟完成后，將上述PVDF+Al₂O₃+DMAC紡絲原液置于靜電紡絲裝置的供液料槽中，開啟靜電紡絲裝置和收放卷裝置對隔離膜進行涂層制備，涂布速度為15m/min。待隔離膜的一面涂層制備完成后，控制收放卷裝置將隔離膜卷料調轉過來，對另外一面進行同樣的紡絲處理。根據實際需要，干燥的雙面功能涂層的重量控制在0.05-4mg/cm²之間。

在紡絲時，從噴絲端口飛出的PVDF+Al₂O₃+DMAC紡絲原液會迅速揮發干燥，待其飛抵隔離膜基材時，將得到干燥的PVDF+Al₂O₃納米纖維絲涂層。

經過以上步驟，將得到雙面都涂有PVDF+Al₂O₃的隔離膜，存放在清潔干燥的環境中待用。

本實施例中，鋰電池的正極片、負極片及鋰電池的封裝等制作過程同實施例1，在此不再贅述。

實施例3：

(1)制作隔離膜的功能涂層

配置紡絲原液：將干燥的聚偏二氟乙烯(PVDF，Mw＝10萬至150萬)粉末加到N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)中，充分攪拌成質量分數10％的PVDF+DMAC溶液待用。

將基材厚度為10微米并且一面有2微米厚Al₂O₃涂層的聚乙烯多孔隔離膜放置在靜電紡絲裝置中，作為紡絲收集系統。隔離膜兩端連接有收放卷裝置以確?？梢赃B續生產。

調整靜電紡絲裝置的工藝參數，如噴絲端口的電極間的電壓差、噴絲端口與隔離膜的相對位置等。開啟輔助設備，控制靜電紡絲裝置的真空度、環境濕度和環境清潔度等。

待以上步驟完成后，將上述PVDF+DMAC紡絲原液置于靜電紡絲裝置的供液料槽中，開啟靜電紡絲裝置和收放卷裝置對隔離膜的一面進行涂布處理，涂布速度為20m/min。待隔離膜的一面涂層制備完畢后，控制收放卷裝置將隔離膜卷料調轉過來，對另外一面進行同樣的紡絲處理。根據實際需要，干燥的雙面功能涂層的重量控制在0.2-0.7mg/cm²之間。

經過以上步驟，將得到雙面都有PVDF功能涂層的PE+Al₂O₃+PVDF的隔離膜，存放在清潔干燥的環境中待用。

本實施例中，鋰電池的正極片、負極片及鋰電池的封裝等制作過程同實施例1，在此不再贅述。

實施例4：

(1)制作隔離膜的功能涂層

配置紡絲原液：稱量8份干燥的聚丙烯酸-丙烯酸酯共聚物(Mw＝10萬-500萬)粉末，加入到92份去離子水中，充分攪拌成8％的水溶液待用。

將基材厚度為10微米并且一面有2微米厚Al₂O₃涂層的聚乙烯多孔隔離膜放置在靜電紡絲裝置中，作為紡絲收集系統。隔離膜兩端連接有收放卷裝置以確?？梢赃B續生產。

調整靜電紡絲裝置的工藝參數，如噴絲端口的電極間的電壓差、噴絲端口與隔離膜的相對位置等。開啟輔助設備，控制紡絲裝置的真空度、環境濕度和環境清潔度等。

待以上步驟完成后，將上述聚丙烯酸-丙烯酸酯共聚物水溶液的紡絲原液置于靜電紡絲裝置的供液料槽中，開啟靜電紡絲裝置和收放卷裝置對隔離膜一面進行涂布處理，涂布速度為20m/min。待隔離膜的一面涂層制備完畢后，控制收放卷裝置將隔離膜卷料調轉過來，對另外一面進行同樣的紡絲處理。根據實際需要，干燥的雙面功能涂層的重量控制在0.05-4mg/cm²之間。

經過以上步驟，將得到雙面都有聚丙烯酸-丙烯酸酯共聚物功能涂層的隔離膜，存放在清潔干燥的環境中待用。

本實施例中，鋰電池的正極片、負極片及鋰電池的封裝等制作過程同實施例1，在此不再贅述。

以下列出現有技術制作鋰電池的幾個例子，便于與本發明的技術形成對比：

對比例1:

(1)制作隔離膜的功能涂層

在去離子水中加入固體質量比為60：40的Al₂O₃(10nm-1μm)和PVDF乳液，充分攪拌制成均勻穩定的漿料(固含量30-50％)。用微凹涂布方法將上述漿料涂布到10μm厚的聚乙烯多孔隔離膜基材的一面，用烘箱干燥后得到一面有Al₂O₃+PVDF(2-4μm)涂層的隔離膜，再對隔離膜的另一面進行上述涂層處理。處理完畢后，將隔離膜存放在干燥清潔的環境中待用。

其中，鋰電池的正極極片、負極極片及電池制作過程同實施例1，在此不再贅述。

對比例2

(1)隔離膜的陶瓷功能涂層制備

在去離子水中加入質量比為85:10:5的Al₂O₃(10nm-1μm)、聚丙烯酸鈉(Mw＝40萬)、羧甲基纖維素鈉CMC-Na(Mw＝20萬-50萬)粉末，充分攪拌7-8小時制成均勻穩定的漿料(固含量30-40％)。用浸蘸涂布的方式將上述漿料涂布到10μm厚的聚乙烯多孔隔離膜基材的兩面，用烘箱干燥后得到隔離膜的雙面陶瓷功能涂層。在工序中要控制隔離膜的功能涂層兩面的厚度和質量均勻一致，同時確保雙面功能涂層總厚度在2-4μm之間。

(2)隔離膜的粘結涂層制備

將Mw＝50萬-120萬的PVDF粉末加入到N-甲基咯烷酮(NMP)中，充分攪拌5小時形成固含量為10％的均勻穩定溶液。再用凹版網紋輥涂布的方式將上述溶液轉移至隔離膜的雙面陶瓷功能涂層的表面，用烘箱干燥。PVDF涂層在陶瓷功能涂層表面呈島狀、塊狀分布，其在隔離膜兩面的涂布重量控制在0.05-1mg/cm²之間。

其中，鋰電池的正極極片、負極極片及電池制作過程同實施例1，在此不再贅述。

對比例3

(1)隔離膜的陶瓷功能涂層制備。

在去離子水中加入質量比為85:10:5的Al₂O₃(10nm-1μm)、聚丙烯酸鈉(Mw＝40萬)、羧甲基纖維素鈉CMC-Na(Mw＝20萬-50萬)粉末，充分攪拌7-8小時制成均勻穩定的漿料(固含量30-40％)。用浸蘸涂布的方式將上述漿料涂布到10μm厚的聚乙烯多孔隔離膜基材的兩面，用烘箱干燥后得到隔離膜的雙面陶瓷功能涂層。在工序中要控制隔離膜涂層兩面的厚度和質量均勻一致，同時確保雙面功能涂層總厚度在2-4μm之間。

(2)隔離膜的粘結涂層制備

將Mw＝50萬-120萬的PVDF粉末加入到N-甲基咯烷酮(NMP)中，充分攪拌5小時形成固含量為10％的均勻穩定溶液。用浸蘸涂布的方式將PVDF+NMP溶液轉移至隔離膜雙面陶瓷功能涂層表面，再將隔離膜濕膜通過裝有NMP+H₂O混合液的萃取槽將NMP從PVDF涂層中萃取出來，以便在PVDF表面涂層中造孔。經過烘箱干燥后，將在Al₂O₃涂層表面得到有孔隙的PVDF涂層(孔徑20nm-3μm)。PVDF在隔離膜兩面的涂布重量控制在0.05-1mg/cm²。

其中，鋰電池的正極極片、負極極片及電池制作過程同實施例1，在此不再贅述。

為了檢驗用傳統的涂布方法和本發明的涂布方法制備的隔離膜功能涂層及其鋰電池在性能上的差別，特做了如下測試。

(1)隔離膜的透氣度測試

將實施例1-4及對比例1-3制作的隔離膜在50℃真空環境干燥24h，之后置于透氣度測試儀中，測定20mm汞柱壓力下體積為100cc的空氣通過0.1cm²的隔離膜所需要的時間。

(2)隔離膜與正、負極極片的粘結力

參照實施例1-4及對比例1-3制作鋰電池的步驟，先制作灌注了電解液但還沒有充電化成的電芯。用60℃、1MPa的壓力對上述電芯進行熱壓處理，30分鐘后將電芯拆開，提取正極片與隔離膜的粘結體(去掉負極片)或者負極片與隔離膜的粘結體(去掉正極片)，待測試。將正極片(負極片)與隔離膜的粘結體裁成長條，用拉力計測量極片與隔離膜之間的粘結力(180°剝離方式)。

(3)鋰離子電池的放電倍率性能測試

常溫下，以0.5C的倍率恒流充電至4.35V，再恒壓充電至0.02C截止，靜置10分鐘；再以0.5C恒流倍率放電至3.0V，記錄放出的電量，以此為100％。用同樣的充電方式將電池充滿電，但以1.5C恒流倍率放電至3.0V，記錄放出的電量。

鋰電池的放電倍率(％)＝1.5C放電倍率下的放電容量/0.5C放電倍率下的放電容量*100％

(4)鋰電子電池的厚度膨脹

第一步：在室溫下，以0.5C的倍率恒流充電至4.35V，再恒壓充電至0.02C截止，靜置10分鐘，測定電池的初始厚度。

第二步：將電池在45℃以0.5C充電至4.35V，再恒壓充電至0.02截止，靜置10分鐘；再用0.5C的放電倍率放電至3.0V，完成一個循環。如此重復進行400次充放電后停止。再檢測電池在4.35V時的厚度，以此計算該電池的厚度膨脹。

鋰電池的厚度膨脹率(％)＝(400次充放電后滿充時的電池厚度-初始滿充時電池的厚度)/初始滿充時電池的厚度*100％。

(5)鋰離子電池的穿釘安全性能測試

將各實施例及對比例制作的鋰電池充滿電，用直徑5mm的鐵釘子，以60mm/s速度穿透鋰離子電池，觀察鋰電池是否冒煙，起火或者爆炸。每組測試20個電芯，統計沒有起火、爆炸電芯的比例。

通過上述測試，本方法制備的隔離膜功能涂層及其鋰電池在關鍵性能指標上表現更好：隔離膜透氣度更好、與正、負極極片粘結力更大、鋰電池的放電倍率性能更好、電池循環厚度膨脹較小、電池穿釘安全性能更好。具體數據對比如下表1

表1，本實施例的方法制備的隔離膜功能涂層及其鋰電池與現有技術的方法制備的隔離膜功能涂層及其鋰電池的對比：

本發明還提供了一種鋰電池隔離膜的涂布系統，該涂布系統應用于前文所述的涂布方法中。涂布系統的具體結構請參閱圖2。

如圖2所示，本實施例的涂布系統20包括配液裝置21、收放卷張力控制裝置22以及靜電紡絲裝置23。

其中，配液裝置21用于配置涂布所需的紡絲原液，并將紡絲原液置于供液料槽中。具體而言，配液裝置21具體根據鋰電池的技術要求和靜電紡絲的技術特點確定功能涂層中各種功能材料的種類和配比，進一步將上述功能材料加入水或者有機溶劑中攪拌，配置成均勻穩定的溶液、乳液或者懸浮分散液作為涂布的紡絲原液。

其中，紡絲原液可以是高分子材料或齊聚物的熔融體，有機材料或無機材料的溶液、乳液或懸浮液，有機、無機物顆粒的分散液，納米、微米粒子的分散液，也可以是它們的復合體。

進一步的，紡絲原液還可以根據實際需要加入各種功能性添加劑。

如果需要在隔離膜200的表面制備多層不同的功能涂層，則配液裝置21需要配置不同的紡絲原液，并將不同的紡絲原液置于同一套靜電紡絲系統的不同供液料槽，使用不同的噴絲端口，同時對隔離膜進行噴絲處理。

收放卷張力控制裝置22用于將隔離膜200放置于靜電紡絲裝置23中。具體而言，隔離膜200的兩端連接收放卷張力控制裝置22，收放卷張力控制裝置22開啟后，對隔離膜200進行傳輸，將隔離膜200連續放置于靜電紡絲裝置23中。

靜電紡絲裝置23用于采用靜電紡絲的方法對隔離膜200的表面進行連續噴絲涂布，以得到厚度可控的纖維絲涂層作為隔離膜200的功能涂層。

其中，涂布系統20還包括控制器24，用于調整靜電紡絲裝置23的工藝參數，進一步用于對靜電紡絲裝置23的真空度、環境濕度和環境清潔度進行控制，其中，工藝參數包括靜電紡絲裝置23中的噴絲端口231的電壓差、噴絲端口231與隔離膜200的相對位置。其中，噴絲端口231由一對正、負電極232和233形成，因此，噴絲端口231的電壓差即為正、負電極232和233間的電壓差。本實施例中，正、負電極232和233通電后，兩者之間存在電壓差，噴出紡絲原液流絲，隔離膜200置于正、負電極232和233之間，則可以將紡絲原液流絲噴涂在隔離膜200的表面上。

經過上述的參數調整和真空度等的控制后，開啟噴絲裝置，使得噴絲端口231對隔離膜200進行連續噴絲涂布，以得到厚度可控的纖維絲涂層，其中，纖維絲涂層的厚度為100nm(納米)-100um(微米)。其中，功能涂層中的纖維絲的直徑取決于紡絲原液的性質和紡絲工藝，波動范圍優選在30nm至500nm之間。本實施例的靜電紡絲系統20可以精確控制隔離膜200的功能涂層的單位面積的涂布重量。

涂布系統20還包括熱壓設備25、輥壓設備26、干燥設備27以及除電設備28。其中，熱壓設備25用于對經過涂布后的隔離膜200進行熱壓。輥壓設備26用于對經過涂布后的隔離膜200進行輥壓。干燥設備27用于對經過涂布后的隔離膜200進行干燥。除電設備28用于對經過涂布后的隔離膜200進行除靜電。

值得注意的是，熱壓設備25、輥壓設備26、干燥設備27以及除電設備28的設置是根據需要而定的，在其他實施中，可以根據需要省去熱壓設備25、輥壓設備26、干燥設備27和/或除電設備28。

因此，本發明能夠以簡單的工藝方法在隔離膜表面制備出有均勻孔隙的功能涂層。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。