CN103137930A - 一种锂离子电池隔膜及其制备方法、含有该隔膜的锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂离子电池隔膜，该隔膜包括隔膜基材及物理气相沉积在基材至少一表面的有机聚合物层。本发明还提供了该隔膜的制备方法及该方法所用的设备，还提供了含有该隔膜的锂离子电池。本发明含有本发明的隔膜的锂离子电池正负极之间保持较高的锂离子传导速度，同时降低了正负极之间短路的风险，改善了隔膜的热收缩问题提高电池的安全性能。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子电池隔膜及其制备方法、含有该隔膜的锂离子电池。
背景技术
近年来，锂离子电池作为高比能量电源，其应用范围不断拓展，已广泛被应用于便携式电子装置、电动工具、电动汽车、储能电站等领域。随着锂离子电池应用的日益广泛，对锂离子电池的综合性能也提出了更高的要求。特别是电动汽车市场展现出蓬勃的发展势头，需要充放电电流较大、功率较高的锂离子电池。许多小型电器也要求能够高倍率放电，小电流放电锂离子电池已不能完全满足市场的需求。提高锂离子电池的倍率充放电性能显得尤其重要。另一方面，由于锂离子电池采用易燃的有机电解液，当电池存在过度充电、内部短路等异常时可导致电池着火甚至爆炸。锂离子电池的安全性问题一直备受关注。
锂离子二次电池包括正极、负极、电解液以及隔膜；隔膜的作用一方面是阻断正负极之间的电子电导避免电池短路，另一方面是在电池进行充放电时维持正负极之间的离子传导。正负极之间的离子传导一方面受制于电解液本身的离子电导率，另一方面取决于隔膜特性。影响正负极之间离子传导的隔膜特性包括孔隙率、孔径分布、吸液能力、隔膜厚度等。一般，提高隔膜的孔隙率、降低隔膜厚度可以提高正负极之间的离子传导，提高电池的倍率性能；但是，上述做法增加了正负极短路和热失控的风险。
目前，为了平衡锂离子电池的倍率性能和安全性能之间的矛盾，多采用表面涂布技术在高孔隙率、低厚度的隔膜表面涂覆有机聚合物或氧化物类陶瓷纳米粒子或二者的混合物。该表面涂布技术多采用湿法涂布，即采用有机聚合物或纳米粒子的溶液或悬浮液，用辊涂、浸涂、喷涂、凹版印刷等技术将有机聚合物或纳米粒子附着在隔膜表面。该方法对涂层厚度和均匀性很难控制，另外由于涉及烘干步骤，速度限制，涂膜效率低也大大限制的该技术的应用。
发明内容
本发明为解决现有的锂离子电池隔膜的涂布有机聚合物的方法复杂且有机聚合物与基材结合力差技术问题，提供一种聚合物与基材结合力好且工艺简单的锂离子电池及其制备方法、含有该隔膜的电池。
本发明提供了一种锂离子电池隔膜，该隔膜包括隔膜基材及物理气相沉积在基材至少一表面的有机聚合物层。
本发明还提供了一种锂离子电池隔膜的制备方法，该方法为在基材表面物理气相沉积一层有机聚合物层。
本发明还提供了一种卷绕连续镀膜设备，真空控制装置；处于真空控制装置的腔体中的放卷装置、前处理装置、第一镀膜鼓、第一物理气相沉积装置、第二镀膜鼓、第二物理气相沉积装置、收卷装置；
放卷装置和收卷装置分别位于第一镀膜鼓和第二镀膜鼓的两侧；所述第一物理气相沉积装置位于第一镀膜鼓的下方；所述第二物理气相沉积装置位于第二镀膜鼓的上方；
所述放卷装置和第一镀膜鼓之间设置前处理装置；
所述放卷装置与前处理装置之间、前处理装置与第一镀膜鼓之间、第一镀膜鼓与第二镀膜鼓之间，第二镀膜鼓与收卷装置之间均设置有导辊。
本发明还提供了一种锂离子电池，该电池包括壳体及位于壳体内的极芯和电解液；所述极芯包括正极、负极及处于正负电极间的隔膜，所述隔膜为本发明所述的隔膜。
本发明采用物理气相沉积的方法将有机聚合物沉积在隔膜的表面，该方法工艺过程简单、无污染、耗材少，得到的修饰镀层均匀致密、与基体的结合力强。采用有机聚合物进行表面修饰的隔膜保持了隔膜基材的高孔隙率及合适的闭孔温度，提高了隔膜的吸液能力；熔点高于基材的有机聚合物可以提高隔膜受热时的破膜温度；另一方面，由于正负电极中采用极性的粘结剂，隔膜表面采用极性聚合物，与电解液的浸润性增强，相对于非极性的PP、PE基材对电池正负电极的粘附性更好，使隔膜和正负电极之间的贴合更加紧密，防止正负电极活性物质的脱落。
附图说明
图1为本发明的卷绕连续镀膜设备示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种锂离子电池隔膜，该隔膜包括隔膜基材及物理气相沉积在基材至少一表面的有机聚合物层。
优选地，所述有机聚合物层中还含有固体电解质。
优选地，所述隔膜还包括位于有机聚合物层表面的固态电解质层。
优选地，所述隔膜还包括位于有机聚合物层与基材之间的固态电解质层。
当固态电解质或有机聚合物与正负极之间存在兼容性问题（正负极的氧化还原电位不同）时，可在隔膜基材两面分别涂覆不同的物质。优选地，所述隔膜还包括固态电解质层，所述有机聚合物层位于基材的一表面，所述固体电解质层位于基材的另一表面。
本发明进一步采用固态电解质进行表面修饰的隔膜可以使锂离子电池正负极之间保持较高的锂离子传导速度，同时降低了正负极之间短路的风险，改善了隔膜的热收缩问题提高电池的安全性能。
本发明的隔膜，为了进一步保持隔膜基材的高孔隙率及合适的闭孔温度，所述有机聚合物为PVDF-HFP（聚偏氟乙烯-六氟丙烯）、PI（聚酰亚胺）、PU（聚酰胺）、PTFE（聚四氟乙烯）、PA（聚丙烯酸酯类）PVC（聚氯乙烯类）、PVDF（聚偏氟乙烯）中的至少一种。
优选地，所述固态电解质的锂离子电导率高于10-8 S/cm，电子电导率低于10-9S/cm。较高的离子电导率可以提供除电解液外更多的锂离子传导通道，补充高倍率下通过隔膜的锂离子传导；同时较低的电子电导率降低了正负电极短路的可能，提高了电池的安全性。
根据本发明所提供的隔膜，为了更进一步的减少电池的短路，优选地，所述固态电解质为LixPOyNz，2＜x＜4，3＜y＜5，0.1＜z＜0.9、LiNbO3、Li10GeP2S12、LiTaO3、LixLa(1/3-x)TaO3，0＜x＜3、Li3PO4、LixTiy(PO4)3，0＜x＜2，0＜y＜3、LixAlyTiz(PO4)3，0＜x＜2，0＜y＜1，0＜z＜3、Li2SiO3、Li2O、Li2S、Li2S-P2S5、Li2S-SiS2-P2S5、LixSiySz，0＜x＜3，0＜y＜2，0＜z＜4、LixPySz，0＜x＜3，0＜y＜3，0＜z＜7、LiBO2、Li3.6Si0.6P0.4O4、Li3N中至少一种。
根据本发明所提供的隔膜，所述基材没有特别的限制，可以为本领域常用的电池隔膜即可，例如可以是聚乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺中的至少一种。
为了更进一步的提高锂离子电池政府之间的锂离子传导速度，优选地，所述基材的孔隙率为20-70%。所述基材的厚度为8-35微米。
为了适应不同电池对隔膜的要求，优选地，固态电解质层的厚度为10-500nm，有机聚合物层的厚度为0.05-2μm。
本发明还提供了一种锂离子电池隔膜的制备方法，该方法为在基材表面物理气相沉积一层有机聚合物层。
优选地，所述有机聚合层中还含有固态电解质。
优选地，在基材表面物理气相沉积有机聚合物层之后还包括在有机聚合物层表面物理气相沉积固态电解质层的步骤。
优选地，在基材表面物理气相沉积有机聚合物层之前还包括在基材表面物理气相沉积固态电解质层的步骤。
优选地，在基本一表面物理气相沉积有机聚合物层，另一表面物理气相沉积固态电解质层。
所述物理气相沉积是在真空条件下，采用物理方法，将材料源（固体或液体）表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。所述物理气相沉积为磁控溅射、离子束溅射、脉冲激光沉积、原子层沉积和电子束蒸镀中的一种。
物理气相沉积技术有以下优点：工艺过程简单、无污染、耗材少、成膜均匀致密、与基体的结合力强。物理气相沉积还有一个突出的特点是：可以在特定的气氛中进行反应沉积，例如Li3PO4在N2气氛中进行溅射可以得到LiPON薄膜，而LiPON是良好的固态电解质。以磁控溅射沉积LiPON为例对固态电解质沉积在隔膜表面的过程进行说明：首先将合适尺寸的Li3PO4靶材安装在磁控溅射设备中，将基材固定在镀膜设备中，抽真空达到真空度为5×10-2 Pa。氩气流量为20sccm，氮气流量为120sccm，溅射功率为1000w，以80m/h的线速度进行镀膜，沉积一定的时间即得表面修饰LiPON的隔膜。
所述固态电解质层是由固态电解质原料经过物理气相沉积后得到的镀层。所述固态电解质原料为LiNbO3、LiTaO3、Lix2La(1/3-x2)TaO3、Li3PO4、Lix3Tiy3(PO4)3、Lix4Aly4Tiz4(PO4)3、Li2SiO3、Li2O、Li2S、Li2S-P2S5、Li2S-SiS2-P2S5、Lix5Siy5Sz5、Lix6Py6Sz6、LiBO2、Li3.6Si0.6P0.4O4和Li3N中的至少一种，其中2＜x1＜4，3＜y1＜5，0.1＜z1＜0.9；0＜x2＜3；0＜x3＜2，0＜y3＜3；0＜x4＜2，0＜y4＜1，0＜z4＜3；0＜x5＜3，0＜y5＜2，0＜z5＜4；0＜x6＜3，0＜y6＜3，0＜z6＜7。
本发明的物理气相沉积方法为可将相应化学计量比的固态电解质原料或者有机聚合物做成的靶材或膜料安装在磁控溅射、脉冲激光沉积或离子束溅射、原子层沉积、电子束蒸镀等设备中，在一定的气氛中沉积获得。本发明以磁控溅射的方法的方法为例，其他方法也是本领域的公知常识，再次不再赘述。
磁控溅射，首先将合适尺寸的靶材安装在磁控溅射设备中，将基材固定在镀膜设备中，抽真空达到真空度为5×10-1 Pa-5×10-4。（可能会通入其他反应气体，O2，H2S等）溅射功率为500-3000w，以20m/h-120m/h的线速度进行镀膜，沉积一定的时间即得表面修饰的隔膜。
所述基材采用PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）或PI（聚酰亚胺）中的一种或几种。制备工艺采用本领域常规的干法膜制备工艺，基材制备过程如下：1. 将原料聚烯烃或聚酰亚胺在挤出机中熔融，熔融的原料通过模头，经激冷辊冷却拉伸成原膜；膜头温度160-300℃；摸唇间隙0.1-2.3mm，激冷辊温度：10-30℃。拉伸比5-50；2.将上述原膜通过预热辊，预热温度为50-120℃，预热时间为5min-10小时。3. 拉伸成型，将预热后的聚烯烃或聚酰亚胺薄膜在温度场以及拉伸及牵引拉力场协同作用下进行双向或者纵向拉伸。拉伸温度30-30℃；拉伸倍率为5-100；拉伸速率3-200m/min；4. 热定型，对拉伸后的聚烯烃或聚酰亚胺薄膜进行连续或者间歇式热定型；5. 冷却，热定型后的薄膜经过连续或者间歇式冷却段冷却，即可获得本发明所述的隔膜基材。
由于基材PP、PE为非极性聚合物其表面张力较小且存在静电，为了提高镀层的附着性和牢固度。优选地，对基材进行表面处理，所述前处理为电晕、辉光放电、离子束轰击等方法，该前处理可以消除基材表面的静电，提高基材的表面张力，使基材与表面镀层的结合力得到较大的提高。
本发明还提供了一种卷绕连续镀膜设备，该设备包括真空控制装置；处于真空控制装置的腔体中的放卷装置、前处理装置、第一镀膜鼓、第一物理气相沉积装置、第二镀膜鼓、第二物理气相沉积装置、收卷装置；
放卷装置和收卷装置分别位于第一镀膜鼓和第二镀膜鼓的两侧；所述第一物理气相沉积装置位于第一镀膜鼓的下方；所述第二物理气相沉积装置位于第二镀膜鼓的上方；
所述放卷装置和第一镀膜鼓之间设置前处理装置；
所述放卷装置与前处理装置之间、前处理装置与第一镀膜鼓之间、第一镀膜鼓与第二镀膜鼓之间，第二镀膜鼓与收卷装置之间均设置有导辊。
镀膜过程包括：将基材隔膜固定在放卷装置中，通过前处理装置、物理气相沉积装置后收于收卷装置中，调节一定的真空度和其他镀膜参数后，开启放卷装置和收卷装置，按照一定的线速度进行连续镀膜，镀膜结束即得本发明的隔膜。如图1所述，1为放卷装置，2为前处理装置，3a为第一镀膜鼓，4a为第一物理气相沉积装置，3b为第二镀膜鼓，4b为第二物理气相沉积装置，5为收卷装置。
本发明还提供了一种锂离子电池，该电池包括壳体及位于壳体内的极芯和电解液；所述极芯包括正极、负极及处于正负电极间的隔膜，所述隔膜为本发明所述的隔膜。
下面结合具体实施例，对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
（1）基材制备：
将高密度聚乙烯（Mw=250000，Mw/Mn=12）通过双螺杆挤出机制成原膜，温度220℃，拉伸倍率为5，原膜预热，时间为2h，温度为120℃。然后对宽度400mm宽薄膜进行纵向拉伸，拉伸倍率为25，拉伸速率为37m/min，温度120℃。即得孔隙率为60%，厚度为16μm的隔膜基材。
（2）表面修饰镀层
将宽400mm长1000m厚度为16μm的基材固定在卷绕连续镀膜设备的放卷装置和收卷装置中，是采用的靶材尺寸为400*80*2的方形PVDF-HFP靶材分别安装在物理气相沉积装置a和物理气相沉积装置b中，关闭镀膜腔体，抽真空至5×10-2 Pa；然后，调节通气阀通入氩气和氮气，其中氩气流量为20sccm，氮气流量为120sccm，溅射功率为1500W，线速度为60m/h，得到是表面沉积400nm厚PVDF-HFP层的隔膜，记作S1。
（3）电池的制作
采用上述制备的隔膜置于钴酸锂正电极和石墨负电极之间经卷绕、套壳、注液、封口、化成等制得得标称容量为1050mAh型号为053450的方形电池，记作A1。
实施例2
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材、表面修饰镀层和电池，不同的是采用的靶材尺寸为400*80*2的方形是PTFE靶材，且靶材仅安装在物理气相沉积装置a，溅射功率为1500W，线速度为40m/h，得到是表面沉积500nm厚PTFE层的隔膜，记作S2；所制作电池记作A2。
实施例3
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材、表面修饰镀层和电池，不同的是物理气相沉积装置a和物理气相沉积装置b中分别采用不同的靶材和镀膜参数，其中4a采用尺寸为400*80*2的方形是PVDF-HFP（分子量45万，熔点175℃）靶材，溅射功率为1500W；4b采用尺寸为400*80*6的方形LiNbO3靶材，溅射功率为1000W。镀膜线速度为60m/h，得到是一表面沉积200nm厚PVDF-HFP层和另一表面沉积50nm厚LiNbO3层的隔膜，记作S3；电池制作过程中隔膜表面沉积LiNbO3层的一侧对应正极，表面沉积PVDF-HFP层的一侧对应负极，所制作电池记作A3。
实施例4
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材、表面修饰镀层和电池。区别在于：靶材为Li2S，Li2S镀层厚度为100nm；然后再将Li2S 换成尺寸为400*80*2的方形PVC靶材其表面再溅射一层有机聚合物层，溅射功率为1500W，线速度为60m/h，得到是表面沉积400nm厚PVC层的隔膜，记作S4；所制作电池记作A4。
实施例5
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材、表面修饰镀层和电池，不同的是先采用的靶材尺寸为400*80*2的方形是PTFE（靶材，溅射功率为1500W，线速度为40m/h，得到是表面沉积2000nm厚PTFE层的隔膜，然后将PTFE靶材换成尺寸为400*80*6的方形Li2SiO3靶材安装在镀膜设备中，关闭镀膜腔体，抽真空至5×10-2 Pa；然后，调节通气阀通入氩气和氮气，其中氩气流量为20sccm，氧气流量为120sccm，调节溅射功率为1000W，以80m/h的线速度进行镀膜，得到表面沉积500nm厚Li2SiO3层的隔膜，记作S5；所制作电池记作A5。
实施例6
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材、表面修饰镀层和电池，不同的是基材的拉伸倍率为30，得到的基材的孔隙率为65%，镀膜后的隔膜记作S6；所制作电池记作A6。
实施例7
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材、表面修饰镀层和电池，不同的是物理气相沉积装置a和物理气相沉积装置b中分别同时安装靶材Li2S和P2S5得到隔膜S7，所制作的电池记为A7。
实施例8
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材、表面修饰镀层和电池，不同的是靶材为Li3PO4并且不通入氮气；然后将Li3PO4换成尺寸为400*80*2的方形PVDF（分子量40万，熔点168℃）靶材其表面再溅射一层有机聚合物层，溅射功率为1500W，线速度为60m/h，得到是表面沉积400nm厚PVDF层的隔膜，记作S8；所制作电池记作A8。
实施例9
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材、表面修饰镀层和电池，不同的是物理气相沉积装置a和物理气相沉积装置b中分别同时安装PI（分子量18万，熔点334℃）靶材和LiLa0.5TaO3靶材，溅射功率为1500W。镀膜线速度为60m/h，得到是表面沉积250nm厚PI和LiLa0.5TaO3混合层的隔膜，记作S9；所制作电池记作A9。
实施例10
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材、表面修饰镀层和电池，不同的不同的是物理气相沉积装置a和物理气相沉积装置b中分别同时安装PU靶材和LiBO2靶材，溅射功率为1000W。镀膜线速度为60m/h，得到是表面沉积1100nm厚PU和LiBO2混合层的隔膜，记作S10；所制作电池记作A10。
实施例11
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材、表面修饰镀层和电池，不同的是物理气相沉积装置a和物理气相沉积装置b中分别采用不同的靶材和镀膜参数，其中，其中4a采用的尺寸为400*80*2的方形是PA靶材，溅射功率为1500W；4b位置采用尺寸为400*80*6的方形Li3.6Si0.6P0.4O4靶材，溅射功率为1000W。镀膜线速度为60m/h，得到是表面沉积1500nm厚PA层和200nm厚Li3.6Si0.6P0.4O4层的隔膜，记作S11；电池制作过程中隔膜表面沉积Li3.6Si0.6P0.4O4层的一侧对应正极，表面沉积PA层的一侧对应负极，所制作电池记作A11。
对比例1
（1）隔膜制备：
将高密度聚乙烯（Mw=250000，Mw/Mn=12）通过双螺杆挤出机制成原膜，温度220，拉伸倍率为5，原膜预热，时间为2h，温度为120 ℃。然后对宽度400mm宽薄膜进行纵向拉伸，拉伸倍率为25，拉伸速率为37m/min，温度120℃。即得孔隙率为60%，厚度为16μm的隔膜，记作SS1。
（2）电池制备
采用上述制备的隔膜置于钴酸锂正电极和石墨负电极之间经卷绕、套壳、注液、封口、化成等制得标称容量为1050mAh型号为053450的方形电池，记作DA1。
对比例2
采用与对比例1相同的方法制备隔膜基材和电池，不同的是基材的拉伸倍率为30，得到的基材的孔隙率为65%，镀膜后的隔膜记作SS2；所制作电池记作DA2。
对比例3
采用与实施例1相同的方法制备隔膜基材电池，不同的是表面修饰镀层是通过涂覆方式涂覆在隔膜表面的。
（1）隔膜制备：
将高密度聚乙烯（Mw=250000，Mw/Mn=12）通过双螺杆挤出机制成原膜，温度220，拉伸倍率为5，原膜预热，时间为2h，温度为120 ℃。然后对宽度400mm宽薄膜进行纵向拉伸，拉伸倍率为25，拉伸速率为37m/min，温度120℃。即得孔隙率为60%，厚度为16μm的隔膜。
（2）表面涂布
将0.1KG PVDF-HFP加入10KG丙酮中，在真空搅拌机中搅拌1h，得到浆料置于涂布设备中。将宽400mm长1000m厚度为16μm的基材固定在涂布设备的放卷装置和收卷装置中，以5 m/h的线速度，通过浸涂方式进行涂布处理，由于丙酮易燃，涂布过程的烘烤温度控制在40℃以内。涂布完成后即得到孔隙率为47%，厚度为35μm的隔膜，记作SS3；所制作电池记作DA3。
性能测试
一、将实施例1-11及对比例1-3中的隔膜进行如下测试，结果见表1。
1、孔隙率：使用ASTM D2873的标准及方法进行测试。
2、透气度：使用GB4502-2003的标准，用GURLEY透气仪测试。
3、拉伸强度：使用GB/T1040.3-2006的标准及测试方法进行测试。
4、收缩率：使用GB12027-2004的标准及方法测试；测试条件120℃，2h，计算收缩后试样尺寸的缩小比例。
二、将实施例1-11及对比例1-3中的电池进行如下测试，结果见表2。
1、130℃炉温测试：使用UL2054/UL1624的标准及方法进行测试。将5支随机挑选的电池以1C方式充电至4.2V，置于有空气循环的箱式炉中，以每分钟5±2℃的速率从常温升温至130℃转为恒温，维持10min，测试完后再回到室温观察。要求电池整个过程中无爆炸、起火的现象。
2、150℃炉温测试：将5支随机挑选的电池以1C方式充电至4.2V，置于有空气循环的箱式炉中，以每分钟5±2℃的速率从常温升温至150℃转为恒温，维持10min，测试完后再回到室温观察。要求电池整个过程中无爆炸、起火的现象。
3、1A-5V过充测试：在常温23±3℃下，随机抽取5支电池在满电态下以1A-5V进行充电测试，要求电池在整个过充测试的过程中直到温度下降到40℃无爆炸、起火、冒烟现象。
4、自放电测试：在常温23±3℃下，随机抽取5支电池以1C恒流充电，充电截止电压3.8V，然后以3.8V进行恒压充电，截止电流0.1C。搁置3h后测试初始开路电压。然后将电池在常温23±3℃下储存30天，测试开路电压。计算电池在30天后电压的下降值，各取5支电池的平均值。
表1
表2：电池性能测试结果
从表1中可以看出，本发明的隔膜在保证了一定的孔隙率和透气度下，具备优良综合性能，在高温下的收缩率小。
从表2中可以看出，用本发明的隔膜的电池的150℃炉温测试通过率和1A-5V过充测试远远高于用对比例的隔膜的电池；而且用本发明的隔膜的电池的自放电低，而含有对比例得到的隔膜的电池的自放电很高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种锂离子电池隔膜，其特征在于，该隔膜包括隔膜基材及物理气相沉积在基材至少一表面的有机聚合物层。
2.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述有机聚合物层中还含有固体电解质。
3.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述隔膜还包括位于有机聚合物层表面的固态电解质层。
4.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述隔膜还包括位于有机聚合物层与基材之间的固态电解质层。
5.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述隔膜还包括固态电解质层，所述有机聚合物层位于基材的一表面，所述固体电解质层位于基材的另一表面。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的隔膜，其特征在于，所述有机聚合物为聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯类、聚氯乙烯类、聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯中的至少一种。
7.根据权利要求2-5任意一项所述的隔膜，其特征在于，所述固态电解质的锂离子电导率高于10-8 S/cm，电子电导率低于10-9S/cm。
8.根据权利要求2-5任意一项所述的隔膜，其特征在于，所述固态电解质为Lix1POy1Nz1，LiNbO3，Li10GeP2S12，LiTaO3，Lix2La(1/3-x2)TaO3，Li3PO4，Lix3Tiy3(PO4)3，Lix4Aly4Tiz4(PO4)3，Li2SiO3，Li2O，Li2S，Li2S-P2S5，Li2S-SiS2-P2S5，Lix5Siy5Sz5，Lix6Py6Sz6，LiBO2，Li3.6Si0.6P0.4O4和Li3N中至少一种；其中2＜x1＜4，3＜y1＜5，0.1＜z1＜0.9；0＜x2＜3；0＜x3＜2，0＜y3＜3；0＜x4＜2，0＜y4＜1，0＜z4＜3；0＜x5＜3，0＜y5＜2，0＜z5＜4；0＜x6＜3，0＜y6＜3，0＜z6＜7。
9.根据权利要求1-5任意一项所述的隔膜，其特征在于，所述基材为聚乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺中的至少一种。
10.根据权利要求1-5任意一项所述的隔膜，其特征在于，所述基材的孔隙率为20%-70%，所述基材的厚度为8-35微米。
11.一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，该方法为在基材表面物理气相沉积一层有机聚合物层。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述有机聚合层中还含有固态电解质。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在基材表面物理气相沉积有机聚合物层之后还包括在有机聚合物层表面物理气相沉积固态电解质层的步骤。
14.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在基材表面物理气相沉积有机聚合物层之前还包括在基材表面物理气相沉积固态电解质层的步骤。
15.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在基本一表面物理气相沉积有机聚合物层，另一表面物理气相沉积固态电解质层。
16.根据权利要求11-15任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述物理气相沉积为磁控溅射、离子束溅射、脉冲激光沉积、原子层沉积和电子束蒸镀中的一种。
17.一种卷绕连续镀膜设备，其特征在于，所述设备包括：
真空控制装置；处于真空控制装置的腔体中的放卷装置、前处理装置、第一镀膜鼓、第一物理气相沉积装置、第二镀膜鼓、第二物理气相沉积装置、收卷装置；
放卷装置和收卷装置分别位于第一镀膜鼓和第二镀膜鼓的两侧；所述第一物理气相沉积装置位于第一镀膜鼓的下方；所述第二物理气相沉积装置位于第二镀膜鼓的上方；
所述放卷装置和第一镀膜鼓之间设置前处理装置；
所述放卷装置与前处理装置之间、前处理装置与第一镀膜鼓之间、第一镀膜鼓与第二镀膜鼓之间，第二镀膜鼓与收卷装置之间均设置有导辊。
18.一种锂离子电池，该电池包括壳体及位于壳体内的极芯和电解液；所述极芯包括正极、负极及处于正负电极间的隔膜，其特征在于，所述隔膜为权利要求1-5任意一项所述的隔膜。
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