CN111326697B

CN111326697B - 一种涂覆的隔膜及其制备方法

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Publication number: CN111326697B
Application number: CN201811534380.1A
Authority: CN
Inventors: 田口智浩; 赵金蕾; 杨志森; 张勖凯; 张森; 蒲祖丽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2023-07-11
Anticipated expiration: 2038-12-14
Also published as: CN111326697A

Abstract

本申请涉及一种涂覆的隔膜及其制备方法，通过将包括陶瓷颗粒、纳米纤维素纤维、温敏性颗粒、分散剂、粘结剂以及水性溶剂的涂层浆料涂布于隔膜基材上，本申请得到了一种超薄、高机械强度的涂覆的隔膜，与未进行涂覆的隔膜相比，本申请的涂覆的隔膜具有出色的耐高温性能和优良的热关断功能，特别适合于制备对超薄、高强度及安全性有较高要求的动力锂电池。

Description

一种涂覆的隔膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种涂覆的隔膜，尤其是锂离子电池用涂覆的隔膜，及其制备方法。

背景技术

目前，锂电池注重能量密度。在保证安全性的基础上，轻薄化已经成为趋势，这要求超薄隔膜必须在机械强度等力学性能上做出较大的升级。相比干法技术，湿法技术在隔膜的轻薄化方面更具优势。湿法聚烯烃隔膜原本的劣势是熔融温度低，其中聚乙烯隔膜的熔点为130℃。当电池温度升高达到隔膜熔断温度时，有可能因隔膜的熔断而导致正负极之间直接形成短路，从而引发电池爆炸类意外事故。特别是具有更高能量密度的三元材料电池在使用过程中，电池内部的温度较高，为弥补三元材料电池的热稳定性不足的缺陷，作为锂电池保险栓的隔膜必须具有更好的热安全性。

涂覆的隔膜的耐高温性能较好，已成为锂电池隔膜未来发展的重要方向之一。在中国专利CN 105977430A号中，公开了一种涂覆电池隔膜及其制备方法，该隔膜以聚烯烃为基材，以含多金属氧酸锂盐的氧化铝为主要成分的无机涂料对聚烯烃基材进行涂布，获得耐高温性聚烯烃陶瓷隔膜，但是该隔膜并不具备锂电池隔膜的热关断功能。因此，当锂电池被刺穿时，容易形成热失控，导致安全事故的发生。另外，电池高温造成涂覆的隔膜中聚烯烃基膜软化，涂覆的颗粒嵌入到聚烯烃基膜材料结构中，堵塞膜孔，或者基膜和涂层发生剥离，造成隔膜性能劣化，严重的影响电池的使用寿命。

在中国专利申请号201811413275.2中，公开了一种聚乙烯/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜及其制备方法，该聚乙烯/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜相比于聚乙烯隔膜，具有更优异的耐高温安全性。通过将强度约为钢铁的5倍并具有优异耐高温性和机械强度性能的纳米纤维素纤维和聚烯烃材料复合，所得复合隔膜中的改性纳米纤维素纤维形成三维网络的交联结构，大幅提高了复合隔膜的耐热性和机械强度。而且，在电池高温情况下，因纳米纤维素纤维三维网络的交联结构有效地阻止了活性物质嵌入到聚烯烃基膜中，维持了电池的充、放电功能并延长了电池寿命。但是，聚乙烯/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜在温度达到120-160℃时仍会产生一定的热收缩。

高综合性能的隔膜技术(超薄、高机械强度、良好的电化学性能和热稳定性，以及在反复充、放电过程中对电解液保持高度浸润性)已成为高密度锂电池发展和应用的关键制约因素。面对现有技术中存在的问题，如何更大限度地提高动力锂电池的综合性能，已成为人们关注的焦点。

因此，目前亟需开发一种具有高综合性能的锂电池隔膜。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷而提供一种涂覆的隔膜，该涂覆的隔膜包括隔膜基材和涂层，其孔隙率高、超薄、高机械强度且具有好的厚度均匀性、出色的耐高温性能和优良的热关断功能。

通过将包括陶瓷颗粒、纳米纤维素纤维、温敏性颗粒、分散剂、粘结剂以及水性溶剂的涂层浆料涂布于隔膜基材上，本发明人获得了上述涂覆的隔膜，从而实现了本发明的目的。

现有聚烯烃隔膜的熔点较低，当隔膜受热软化时，活性颗粒会嵌入基膜中，从而堵塞膜孔，造成电池失活及充、放电功能下降。本发明的涂覆的隔膜的涂层中含有耐高温的陶瓷颗粒和纳米纤维素纤维，而且纳米纤维素纤维在涂层内能够形成稳定三维网络的交联结构，因此不仅提高了耐高温性能，而且还能防止隔膜中的电解液流失，使隔膜显示良好的吸液性和保液性，同时还使得超薄的隔膜具有优良的机械强度，能够有效的防止电池短路和枝晶刺穿。

根据本公开的以下描述并结合附图，本公开的这些和其他目的、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是本发明优选实施方案的涂覆的隔膜示意图，其中1a显示的是单侧涂覆的涂覆的隔膜，1b显示的是双侧涂覆的涂覆的隔膜。

具体实施方式

一方面，本申请提供了一种涂层组合物(也称为本发明的涂层组合物)，该组合物包括陶瓷颗粒、纳米纤维素纤维、温敏性颗粒、分散剂、粘结剂和水性溶剂。

在一个优选的实施方案中，所述组合物由陶瓷颗粒、纳米纤维素纤维、温敏性颗粒、分散剂、粘结剂和水性溶剂组成。

其中，陶瓷颗粒一般占整个组合物重量的约10-70wt％，优选约10-50wt％，更优选约10-30wt％；纳米纤维素纤维一般占整个组合物重量的约2～20wt％，优选约5～20wt％；温敏性颗粒一般占整个组合物重量的约10％～50wt％，优选约10％～30wt％，更优选约10％～20wt％；粘结剂一般占整个组合物重量的约1％～50wt％，优选约5％～25wt％，更优选约7％～15wt％；分散剂一般占整个组合物重量的约0～10wt％，优选约0.5wt％～5wt％；水性溶剂一般占整个组合物重量的约0-70wt％，优选约10-50wt％，更优选约10-40wt％。

另一方面，本申请提供了一种涂覆的隔膜，该涂覆的隔膜包括隔膜基材和涂层，所述涂层包括陶瓷颗粒、纳米纤维素纤维、温敏性颗粒、分散剂和粘结剂，其中所述涂层涂覆在所述隔膜基材的一侧或两侧。

在一个实施方案中，所述涂层仅涂覆在所述隔膜基材的一侧。在另一个实施方案中，所述涂层涂覆在所述隔膜基材的两侧。

在一个优选的实施方案中，所述涂层由陶瓷颗粒、纳米纤维素纤维、温敏性颗粒、分散剂和粘结剂组成。

其中，陶瓷颗粒一般占整个组合物重量的约10-70wt％，优选约10-50wt％，更优选约10-30wt％；纳米纤维素纤维一般占整个组合物重量的约2～20wt％，优选约5～20wt％；温敏性颗粒一般占整个组合物重量的约10％～50wt％，优选约10％～30wt％，更优选约10％～20wt％；粘结剂一般占整个组合物重量的约1％～50wt％，优选约5％～25wt％，更优选约7％～15wt％；分散剂一般占整个组合物重量的约0～10wt％，优选约0.5wt％～5wt％。

本发明的涂覆的隔膜的厚度一般为9～20μm，孔隙率一般为30～60％。

与未进行涂覆的隔膜相比，本发明的涂覆的隔膜显著提高了隔膜的耐热性。隔膜基材在用本发明的涂层组合物涂覆后，处于130℃的高温条件下，热收缩率可以控制在2％左右，如果隔膜基材不进行涂覆，其热收缩率会超过6％。主要原因在于本发明的涂覆的隔膜的涂层中含有耐高温的陶瓷颗粒和纳米纤维素纤维，并且纳米纤维素纤维在涂层内形成稳定三维网络的交联结构，这不仅显著提高了热稳定性，而且能够阻止隔膜基材融化时正、负极直接接触，从而减缓了热能释放，提高了电池的安全性能。另一方面，涂覆的隔膜的涂层中的陶瓷颗粒和纳米纤维素纤维三维网络的交联结构还能提高隔膜的吸液性能。

另外，本发明的涂覆的隔膜具有优良的热关断性能。现有聚烯烃涂覆的隔膜仅具备耐高温性能，而不具备热关断性能，当隔膜出现过充或被刺穿时，容易出现热失控，造成电池燃烧或爆炸。本发明的涂覆的隔膜的涂层中加入了低熔点的温敏性颗粒，当电池温度达到温敏性颗粒的熔点时，温敏性颗粒会逐渐融化，并堵塞隔膜中的离子通道，减少或消除了因电池内部的电化学反应所产生的热量，从而降低了电池温度。

相比于传统的具有自闭孔功能的聚烯烃隔膜，本发明的涂覆的隔膜能够在较低的温度下实现隔膜热关断功能，在锂离子电池热失控放热过程中能够阻止电池内部继续进行锂离子交换，从而消除或减少因锂离子交换所产生的热量，防止了电池燃烧及爆炸事故。

除了具有良好的耐高温特性和优良的热关断性能以外，本发明的涂覆的隔膜还具有良好的循环性能，因此特别适用于制备三元材料电池等具有高放电倍率的动力锂离子电池。

本发明的涂覆的隔膜可以作为电池隔膜用于锂电池中。因此，本申请还涉及一种包含本发明涂覆的隔膜的电池隔膜和一种包含本发明涂覆的隔膜作为电池隔膜的锂电池。在本发明的涂覆的隔膜作为电池隔膜时，其可以是单层，也可以是多层。当电池隔膜为单层时，则该层即采用本发明的涂覆的隔膜。当电池隔膜为多层时，其中至少一层为本发明的涂覆的隔膜。

还另一个方面，本申请提供了一种制备本发明的涂覆的隔膜的方法，该方法依次包括以下步骤：

1)将本发明的涂层组合物搅拌均匀，得到涂层浆料；

2)将所述涂层浆料涂布在隔膜基材的一侧或者两侧；

3)在30～80℃下，将经涂层浆料涂布好的隔膜基材干燥以除去所述水性溶剂，得到涂覆的隔膜成品。

在一个实施方案中，在步骤1)中，直接将本发明的涂层组合物的各组分混合。在另一个实施方案中，在步骤1)中，先将陶瓷颗粒和水性溶剂组分混合，然后再加入纳米纤维素纤维、温敏性颗粒、分散剂和粘结剂组分。

在涂布步骤2)中，可以采用浸渍涂布、喷射涂布、挤压涂布、凹版涂布法或这些涂布法的任何组合来进行涂布，涂布速率没有特别限制，一般为5～100m/min。涂层浆料可以涂覆在基材的一侧，也可以涂覆在基材的两侧。在本发明中，隔膜基材的涂层厚度一般为1-5μm。在涂覆在基材的两侧时，所述浆料的用量可以使得所述基材两侧的涂层厚度相同，也可以使得所述基材两侧的涂层厚度不同。

在步骤3)中，干燥可以通过加热干燥、风干等各种方法来进行，例如通过烘箱进行干燥。

本发明使用的陶瓷颗粒选自二氧化硅、三氧化二铝、氧化钛、氮化硼、勃母石、氧化镁、氧化镍、氧化锌、硫酸钡、碳酸钡、氮化铝、氮化钛、钛酸钡、钛酸锶、碳化硅颗粒及其任何组合。陶瓷颗粒的存在能够提高隔膜的耐热性及降低隔膜的热收缩，从而提高电池的安全性和性能。所述陶瓷颗粒的粒径一般为0.001～3μm，优选为1～1000nm，更优选为50～500nm，最优选为50～250nm。

中国专利号CN104838519A中作为耐热性树脂(熔点为200℃以上的聚合物或不具有熔点而分解温度为200℃以上的聚合物)提及了纤维素，在中国专利号CN104838519A中公开：作为耐热性树脂，可举出例如全芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚酮、聚醚酮、聚醚酰亚胺、纤维素、聚乙烯醇等。

但是，中国专利号CN104838519A没有公开纳米纤维素。纳米纤维素纤维为钢性棒状结构，直径在2-50nm，长度为数十到数百纳米。作为现有的最强最硬的天然材料之一，纳米纤维素纤维具有以下显著的特性：拉伸强度大(高达7500MPa)、钢度大(杨氏模量为100-140GPa)、比表面积大(150-250m²/g)以及突出的电学及光学特性。

优选，本发明使用的纳米纤维素纤维为表面改性的纳米纤维素纤维，例如交联改性、酯化改性或交联-酯化双重改性的纳米纤维素纤维，更优选为酯化改性的纳米纤维素纤维，例如但不限于甲酯化、乙酯化、正丙酯化、异丙酯化、正丁酯化、异丁酯化、戊酯化、己酯化、环己酯化、琥珀酸酯化等酯化改性的纳米纤维素纤维。在中国专利申请号201811413275.2中记载了改性的纳米纤维素纤维及其制备，中国专利申请号201811413275.2通过引用而整体结合到本文中。

本发明使用的温敏性颗粒选自聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚氧化乙烯蜡及其任何组合。这些温敏性颗粒可以在基膜例如聚烯烃膜发生自闭孔前融化至膜的微孔中，从而有效地切断锂离子通道，使得过充停止，防止短路风险。所述温敏性颗粒的粒径一般为0.001～3μm，其热熔温度可根据具体要求进行调整，熔化温度一般在100～130℃的范围。

本发明使用的粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、丁苯橡胶、丙烯腈聚合物、丙烯酸树脂、丙烯酸酯及其任何组合。从抑制耐热性涂层中的纳米纤维素纤维及陶瓷颗粒的不均匀性、提高离子透过性的角度考虑，粘结剂在涂层浆料的总量中所占比例优选5wt％以上。

本发明使用的分散剂选自聚丙烯酸钠、柠檬酸铵、明胶、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙二醇、聚丙烯醇、聚丙烯、聚丙烯酸、聚乙二醇及其任何组合。所述分散剂在所述涂层组合物中的含量为0～10wt％，优选0.5wt％～5wt％。

本发明使用的隔膜基材为微多孔膜，包括聚烯烃、脂族或芳族聚酰胺等材料制备的拉伸隔膜、热致分离隔膜、静电纺丝隔膜、无纺布隔膜等微多孔膜。

在本申请中，术语“聚烯烃”是指由一种或几种烯烃聚合或共聚制得的聚合物，包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚异丙烯和聚丁烯。优选聚烯烃包含：聚乙烯；和聚丙烯、聚异丙烯、聚丁烯或者其他类似聚烯烃中的一种或多种。通常，聚乙烯占全部聚烯烃树脂质量的80％以上，优选为90％以上，更优选为95％以上。最优选聚烯烃仅由聚乙烯组成，即聚乙烯占全部聚烯烃树脂质量的100％。

优选，本发明使用的隔膜基材为聚烯烃隔膜，例如中国专利申请号201811410349.7中描述的那些超薄、高强度聚烯烃微多孔膜。更优选，本发明使用的隔膜基材为复合微多孔膜，例如具有优异的机械强度及耐高温性的聚烯烃/纳米纤维素纤维复合隔膜，最优选为聚烯烃/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜。在中国专利申请号201811413275.2中描述了一种聚烯烃/纳米纤维素纤维复合隔膜及其制备。中国专利申请号201811410349.7和中国专利申请号201811413275.2均通过引用而整体结合至本文中。

本发明使用的水性溶剂为水，例如去离子水；或水与水互溶性、极性有机溶剂的混合体系，所述水互溶性、极性有机溶剂为例如但不限于N-甲基吡咯烷酮、N-N-二甲基甲酰胺、丙酮、异丙醇等。在本发明的涂层组合物中，所述水性溶剂的量可在0-70重量％的宽范围内变化，优选约10-50重量％，还更优选约10-40重量％。

在使用水与水互溶性、极性有机溶剂的混合体系作为水性溶剂时，水与水互溶性、极性有机溶剂的比例没有特别限制，水与水互溶性、极性有机溶剂的质量比一般为90:10至10：90，优选为80:20至20:80，更优选为70:30至30:70。

以下通过实施例来进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明。

实施例

实施例1

涂层浆料的制备

将25wt％的粒径为100-200nm的三氧化二铝、10wt％的长度为50-200nm、直径为5-20nm的改性纳米纤维素纤维(按中国专利申请号201811413275.2中所述方法制备)、15wt％的聚乙烯蜡、5wt％的聚丙烯酸、8wt％的聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂、37wt％的水性溶剂(N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和去离子水，其中DMF和去离子水的质量比为24/73)。将上述各种组份混合，搅拌均匀后得到分散均匀的涂层浆料。

涂覆的聚烯烃/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜的制备

利用涂布机，将上述涂层浆料涂覆于聚乙烯/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜(按中国专利申请号201811413275.2中所述方法制备，膜厚为8μm，孔隙率为47％)的两侧，然后通过烘箱，在75℃进行干燥。干燥结束后收卷，得到涂覆的聚烯烃/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜，该涂覆的隔膜具有优良的热关断性能，其两侧涂层的总厚度为3μm，涂覆的隔膜的厚度为11μm。

对所得涂覆的隔膜的厚度、拉伸强度、穿刺强度、孔隙率、透气性以及热收缩率分别进行了测定，具体测量方法如下：

厚度的测试方法：采用日本尾崎制备所制备的直读式厚度测试仪，根据ASTMD5947法测定。用直读式厚度测试仪沿纵向以1.0cm的间隔在10.0cm的宽度范围内进行测定，然后得出膜厚平均值。

拉伸强度的测试方法：拉伸强度根据ASTM D882法进行测定。将制备的膜片材切成为10mm长方形的试验片，然后，使用拉伸试验机(日本岛津制备所，AG100N)，在室温下，以试验速度50mm/min进行拉伸，直至片材断裂。拉伸强度为直至断裂时的最大负荷。MD表示按机械方向的拉伸强度，TD为在宽度方向的拉伸强度。

穿刺强度的测试方法：穿刺强度根据ASTM D-3736法进行测定。将制备的膜切成为50mm×50mm的正方形膜，然后，采用穿刺强度测试仪(日本Kato～Tech公司，KES～G5)，在室温下，使用前端为直径1mm(0.5mm R)的针，测定以速度2mm/秒刺穿隔膜时的最大负荷值。每一个样品均测定10个部位，求出平均值。

透气性的测定方法：根据ASTMD726法进行测定。将制备的膜切成为50mm×50mm的正方形膜，然后，采用日本株式会社东洋精机制造所的透气度测定仪，在室温下，测定直至100cc空气通过隔膜所需的时间。

孔隙率的测试方法：采用CARLO ERBA INSTRUMENTS公司的压汞仪，根据ASTMD2873法进行测定。孔隙率是利用质量法测定的值。即，孔隙率％＝100×(w₂-w₁)/w₂，其中，“w₁”是微多孔膜的实际重量，“w₂”是具有相同大小和厚度的同等非多孔性膜的重量。

热收缩率的测试方法：使用岛津制备所的热收缩率测定仪，根据ASTM D1204法进行测定。将制备的膜片材切成为50mm×50mm的正方形片，然后，在120℃的烘箱内静置1小时。然后，取出片材，对烘箱内静置前后的尺寸变化进行测定。热收缩率是将隔膜在120℃下处理1小时后的MD方向及TD方向的收缩率，分别测定3次，算出平均值而得出的值。

所得涂覆的隔膜特性的测定结果如表1所示。

比较例1

本比较例直接采用聚乙烯单层隔膜(按中国专利申请号201811410349.7中所述方法制备)，按上述实施例1中所述测试方法进行测定，隔膜表面没有进行任何涂层处理，该聚乙烯单层隔膜的厚度为8μm，孔隙率为47％。

所得涂覆的隔膜特性的测定结果如表1所示。

比较例2

本比较例按上述实施例1中描述的方法进行试验，不同之处在于本比较例采用聚乙烯单层隔膜(按中国专利申请号201811410349.7中所述方法制备)，而不是聚乙烯/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜。得到厚度为11μm，孔隙率为47％的涂覆的隔膜。

所得涂覆的隔膜特性的测定结果如表1所示。

比较例3

本比较例直接采用聚乙烯/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜(按中国专利申请号201811413275.2中所述方法制备)，按上述实施例1中所述测试方法进行测定，隔膜表面没有进行任何涂层处理，该聚乙烯/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜的厚度为8μm，孔隙率为47％。

所得涂覆的隔膜特性的测定结果如表1所示。

表1.涂覆的隔膜特性的测定结果

其中，MD表示隔膜的纵向，TD表示隔膜的橫向。

从上表1数据可以看出，经过本发明涂层组合物涂覆的隔膜(实施例1和比较例2)的拉伸强度、穿刺强度、透气性以及热收缩率均优于未经过本发明涂层组合物涂覆的隔膜(比较例1和比较例3)，这说明本发明的涂层组合物可显著改善隔膜的机械强度和耐高温性能。

在动力电池领域，锂离子电池的安全性成为锂电池厂家的最为重视的环节。在聚烯烃隔膜的热收缩率低，特别是纵向热收缩率低时，能防止因电池异常发热而引起聚烯烃隔膜收缩，从而导致电池短路。经过本发明涂层组合物涂覆的隔膜(实施例1和比较例2)的热收缩率均大幅低于未经过本发明涂层组合物涂覆的隔膜(比较例1和比较例3)，因此，经过本发明涂层组合物涂覆的隔膜能够显著提高锂离子电池的安全性。

此外，本发明实施例1的涂覆的隔膜的拉伸强度、穿刺强度、透气性以及热收缩率均优于比较例1-3的隔膜，这表明本发明涂层组合物能够和聚烯烃/改性的纳米纤维素纤维复合隔膜协同作用，提高隔膜的机械强度及耐高温性能，从而提高锂离子电池的使用安全性。

工业实用性

经过本发明涂层组合物涂覆的隔膜具有良好的电化学性能、热稳定性、高度电解液浸润性以及优良的安全性，因此，可以实现电池的高层叠化和高输出化，特别适合于制备对超薄、高强度及安全性有较高要求的高放电倍率的动力锂电池。

本说明书中记载的所有文献、专利申请及技术标准通过参照被并入本说明书中，各文献、专利申请及技术标准通过参照被并入程度与具体且分别地记载的情况的程度相同。

应当理解的是，本发明并不限于上述示例性实施方案和实施例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种涂布于隔膜基材上的涂层组合物，所述组合物包括陶瓷颗粒、纳米纤维素纤维、温敏性颗粒、分散剂、粘结剂和水性溶剂，其中：

所述陶瓷颗粒占整个组合物重量的10-50wt％；

所述纳米纤维素纤维占整个组合物重量的2～20wt％；

所述温敏性颗粒占整个组合物重量的10～20wt％；

所述粘结剂占整个组合物重量的5～50wt％；

所述分散剂占整个组合物重量的0.5～5wt％；

所述水性溶剂占整个组合物重量的10-50wt％，且

所述温敏性颗粒选自聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚氧化乙烯蜡及其任何组合；

所述纳米纤维素纤维为表面改性的纳米纤维素纤维；

所述隔膜基材为聚烯烃/改性的纳米纤维素纤维复合微多孔膜。

2.根据权利要求1所述的涂层组合物，其中所述组合物由陶瓷颗粒、纳米纤维素纤维、温敏性颗粒、分散剂、粘结剂和水性溶剂组成。

3.根据权利要求1或2所述的涂层组合物，其中：

所述陶瓷颗粒选自二氧化硅、三氧化二铝、氧化钛、氮化硼、勃母石、氧化镁、氧化镍、氧化锌、硫酸钡、碳酸钡、氮化铝、氮化钛、钛酸钡、钛酸锶、碳化硅颗粒及其任何组合，且所述陶瓷颗粒的粒径为1～1000nm；

所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、丁苯橡胶、丙烯腈聚合物、丙烯酸树脂、丙烯酸酯及其任何组合；

所述分散剂选自聚丙烯酸钠、柠檬酸铵、明胶、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙二醇、聚丙烯醇、聚丙烯、聚丙烯酸、聚乙二醇及其任何组合；且

所述水性溶剂为水；或水与水互溶性、极性有机溶剂的混合体系。

4.一种涂覆的隔膜，所述涂覆的隔膜包括隔膜基材和涂层，所述隔膜基材为聚烯烃/改性的纳米纤维素纤维复合微多孔膜，所述涂覆的隔膜按照依次包括以下步骤的方法制备：

1)将权利要求1-3中任一项所述的涂层组合物搅拌均匀，得到涂层浆料；

2)将所述涂层浆料涂布在隔膜基材的一侧或者两侧；

3)在30～80℃下，将经涂层浆料涂布好的隔膜基材干燥以除去水性溶剂，得到涂覆的隔膜成品。

5.一种锂电池，所述锂电池包含根据权利要求4所述的涂覆的隔膜作为电池隔膜。