本发明涉及电池，特别涉及一种隔膜及其制备方法、电极组件、电池和用电装置。
背景技术：
1、钠二次电池由于其钠元素储量丰富使其在大规模储能领域极具发展前景。
2、钠二次电池循环过程中存在钠损失的问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提供一种隔膜，旨在改善钠二次电池的性能。
2、为实现上述目的，本发明提出的一种隔膜，所述隔膜包括基膜和设于所述基膜至少一侧的补钠层，所述补钠层包括补钠材料。
3、通过在基膜上设置补钠层，改善隔膜在钠二次电池中的补钠效果。
4、可选地，所述补钠层还包括聚合物，所述聚合物包覆在所述补钠材料的表面。
5、隔膜包括基膜和设于基膜至少一侧的补钠层，补钠层包括补钠材料和包覆在补钠材料表面的聚合物，通过聚合物将补钠材料包覆，使得补钠层中的补钠材料不易从基膜上脱落，改善隔膜在钠二次电池中的补钠效果。
6、可选地，所述补钠层的厚度与所述基膜的厚度比值为1:3至3:2。
7、为了改善隔膜的补钠能力和离子导通能力，补钠层的厚度与基膜的厚度比值为1:3至3:2。
8、可选地，所述补钠层的厚度范围值为1μm至15μm，可选地，所述补钠层的厚度范围值为3μm至10μm；
9、和/或，所述基膜的厚度范围值为5μm至15μm，可选地，所述基膜的厚度范围值为5μm至10μm；
10、和/或，所述隔膜的厚度范围值为6μm至30μm，可选地，所述隔膜的厚度范围值为8μm至20μm。
11、为了改善隔膜的补钠能力，补钠层的厚度范围值为1μm至15μm，可选地，补钠层的厚度范围值为3μm至10μm。
12、为了改善隔膜的离子导通能力，基膜的厚度范围值为5μm至15μm，可选地，基膜的厚度范围值为5μm至10μm。
13、为了改善隔膜的补钠能力和离子导通能力，隔膜的厚度范围值为6μm至30μm，可选地，隔膜的厚度范围值为8μm至20μm。
14、可选地，所述补钠材料的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为20％至50％，可选地，所述补钠材料的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为25％至35％。
15、为了改善补钠层的离子导通性能以及补钠层的补钠能力，补钠材料的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为20％至50％，可选地，补钠材料的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为25％至35％。
16、可选地，所述补钠层中还包括增韧剂，所述增韧剂的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为8％至16％，可选地，所述增韧剂的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为10％至15％。
17、为了改善补钠材料与聚合物结合的牢固性，以及改善补钠层与基膜层结合的紧密性，补钠层中还包括增韧剂，进一步地，为了减轻增韧剂的添加过量影响隔膜性能，增韧剂的质量占补钠层总质量的质量百分数为8％至16％，可选地，增韧剂的质量占补钠层总质量的质量百分数为10％至15％。
18、可选地，所述补钠材料包括金属氧化物的钠盐和/或非金属钠盐。
19、可选地，所述金属氧化物的钠盐包括na5feo4、na5fe5o8、na6coo4、na2nio2、nacro2中的至少一种；
20、和/或，所述非金属钠盐包括na2co3、na2o、na2s、na3p、na3n、na2o2、na2c2o2n2、na2c2o4中的至少一种。
21、本技术中的补钠材料包括但不限于na5feo4、na5fe5o8、na6coo4、na2nio2、nacro2、na2co3、na2o、na2s、na3p、na3n、na2o2、na2c2o2n2、na2c2o4中的一种或多种，补钠材料在首次充放电化成过程中能补充钠离子的损失，提高钠二次电池的性能。
22、可选地，所述聚合物包括聚乙烃、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺中的至少一种；
23、和/或，所述补钠层中还包括增韧剂，所述增韧剂包括乙酸乙烯共聚物、聚乙烯辛烯共弹性体、聚合物多元醇中的一种或多种；
24、和/或，所述基膜的材质包括聚乙烃、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺中的至少一种。
25、本技术中的聚合物包括但不限于聚乙烃、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺中的至少一种。
26、本技术中的增韧剂包括但不限于乙酸乙烯共聚物、聚乙烯辛烯共弹性体、聚合物多元醇中的一种或多种。
27、本技术中的基膜的材质包括但不限于聚乙烃、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺中的至少一种。
28、可选地，所述补钠材料的体积平均粒径dv50的范围值为50nm至1μm，可选地，所述补钠材料的体积平均粒径dv50的范围值为50nm至200nm。
29、为了改善补钠材料的粒径过大会堵塞补钠层微孔的问题，改善补钠材料的粒径过小易团聚，引起的补钠层中补钠材料分布不均匀的问题，以及方便补钠层成型为合适厚度的补钠层，补钠材料的体积平均粒径dv50的范围值为50nm至1μm，可选地，补钠材料的体积平均粒径dv50的范围值为50nm至200nm。
30、可选地，所述基膜的材质与所述聚合物的材质相同。
31、理论上，基膜的材质与聚合物的材质可以相同也可以不相同，优选为相同，改善基膜与补钠层对离子导通速率不一致，影响电池性能的问题。
32、可选地，所述补钠层中还包括无机材料，无机材料包括al的氧化物、al的氮化物、si的氧化物、si的氮化物、fe的氧化物、fe的氮化物、fe的氧酸盐、sn的氧化物、ti的氧化物、ti的氮化物、cu的氧化物、cu的氮化物、mn的氧化物、ge的氧化物、zr的氧化物、zn的氧化物、ni的氧化物中的至少一种。
33、为了改善隔膜的耐高温性、浸润性以及硬度，补钠层中还包括无机材料，无机材料包括但不限于al的氧化物、al的氮化物、si的氧化物、si的氮化物、fe的氧化物、fe的氮化物、fe的氧酸盐、sn的氧化物、ti的氧化物、ti的氮化物、cu的氧化物、cu的氮化物、mn的氧化物、ge的氧化物、zr的氧化物、zn的氧化物、ni的氧化物中的至少一种。这些无机材料具有较好的浸润性，可以改善隔膜的浸润性，这些无机材料具有耐高温的特点，可以改善隔膜的耐高温性，这些无机材料具有一定的硬度，能够作为屏障防止金属枝晶刺透隔膜造成电池短路。
34、可选地，所述无机材料的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为1％至5％，可选地，所述无机材料的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为1％至2％；
35、和/或，所述无机材料包括al2o3、sio2、zno、fe2o3、nio、cuo、tio2中的至少一种；
36、和/或，所述无机材料的体积平均粒径dv50的范围值为0.5μm至50μm，可选地，所述无机材料的体积平均粒径dv50的范围值为1μm至20μm。
37、为了改善隔膜的耐高温性、浸润性以及硬度，无机材料的质量占补钠层总质量的质量百分数为1％至5％，可选地，无机材料的质量占补钠层总质量的质量百分数为1％至2％。
38、本技术的无机材料包括但不限于al2o3、sio2、zno、fe2o3、nio、cuo、tio2中的至少一种。无机材料具有良好机械强度、高电化学稳定性、以及对电解液的润湿性佳等的特性。
39、为了改善无机材料堵塞补钠层的微孔的问题，以及改善无机材料易团聚，引起的补钠层中无机材料分布不均匀的问题，以及方便补钠层成型为合适厚度的补钠层，无机材料的体积平均粒径dv50的范围值为0.5μm至50μm，可选地，无机材料的体积平均粒径dv50的范围值为1μm至20μm。
40、本技术提供一种隔膜的制备方法，包括：
41、制备补钠层原料；
42、将所述补钠层原料复合至基膜，得到隔膜。
43、例如，可以将补钠材料制备成浆料涂覆在隔膜上。
44、可选地，本技术还提供一种隔膜的制备方法，在制备补钠层原料；将所述补钠层原料复合至基膜，得到隔膜的步骤中，包括：
45、将补钠材料、聚合物搅拌混合，得到补钠层原料；
46、将所述补钠层原料与基膜的材质分别加入共挤隔膜装置的至少两个挤出机中，进行熔融共挤出，经过冷却辊得到复合膜基片；
47、将所述复合膜基片进行冷拉工艺成孔，进行热处理和热拉工艺成孔，定型处理得到隔膜。
48、熔融共挤出指使用数台挤出机向一个复合机头同时供给不同塑胶熔融料流、汇合成多层复合制品的挤出工艺。
49、采用共挤出技术同时将补钠层和基膜进行熔融共挤出，制备得到的隔膜包括聚合物包覆的补钠材料，可以改善补钠材料涂覆在隔膜上因粘附力不足，在进行组装电池时的折叠、卷曲过程中，补钠材料在隔膜上脱落，导致补钠效率降低的问题，并且，该制备方法不涉及使用有机溶剂，降低了生产成本与环境污染的问题。
50、可选地，在将补钠材料、聚合物搅拌混合，得到补钠层原料的步骤中，还包括：
51、将补钠材料、聚合物、增韧剂和/或无机材料搅拌混合，所述搅拌转速为400r/min至800r/min，搅拌时间为0.5h至1h，得到补钠层原料。
52、在制备补钠层原料的过程中，添加增韧剂可以改善补钠材料与聚合物结合的牢固性，以及改善补钠层与基膜层结合的紧密性。
53、添加无机材料可以改善隔膜的耐高温性、浸润性和硬度。在补钠原料制备过程中直接投入无机材料，即可制备得到具有一定耐高温性、浸润性和硬度的隔膜，无需采用常规的涂覆步骤将无机材料的浆料涂覆在基膜表面，减少工艺步骤。
54、可选地，在将所述补钠层原料与基膜的材质分别加入共挤隔膜装置的至少两个挤出机中，进行熔融共挤出，经过冷却辊得到复合膜基片的步骤中，包括：
55、将所述补钠层原料与基膜的材质分别加入共挤隔膜装置的两个挤出机中，在两所述挤出机的挤出头宽度相同，所述补钠层原料的挤出速度与所述基膜的材质的挤出速度的比值为1:3至3:2的条件下，进行熔融共挤出，经过冷却辊得到复合膜基片。
56、为了得到合适厚度的补钠层和基膜，在挤出过程中，控制两挤出机的挤出头宽度相同，补钠层原料的挤出速度与基膜的材质的挤出速度的比值为1:3至3:2的条件下，进行熔融共挤出，经过冷却辊得到复合膜基片。采用上述步骤以方便得到合适厚度的隔膜，减少正负极与隔膜二次处理带来的繁琐工艺，同时不影响电池的结构与性能。
57、可选地，所述冷却辊的温度为15℃至30℃；
58、和/或，所述复合膜基片的厚度为10μm至50μm；
59、和/或，所述冷拉工艺的温度为15℃至30℃，拉伸倍率为1倍至2倍，拉伸速度为0.01m/min至0.1m/min的条件进行单向拉伸；
60、和/或，所述热处理的条件为在聚合物熔点以下15℃至30℃加热30min至60min；
61、和/或，所述热拉工艺的条件为在温度为100℃至160℃，拉伸倍率为1倍至5倍，拉伸速度为0.05m/min至0.5m/min的条件进行单向拉伸；
62、和/或，所述定型处理条件为：温度15℃至30℃，时间0.5h至2h。
63、在隔膜的制备过程中，使得相应步骤满足上述条件，得到合适厚度的隔膜。
64、本技术还提供一种电极组件，所述电极组件包括如所述的隔膜，或包括如所述的隔膜的制备方法得到的隔膜。
65、可选地，所述电极组件包括正极极片，所述补钠层设于所述基膜的一侧，并朝向所述正极极片。
66、理论上，补钠层的设置朝向并不作限定，例如可以朝向正极极片设置，也可以朝向负极极片设置，可选地，将补钠层朝向正极极片设置，如此，在补钠过程中，补钠层中的补钠材料能及时补充正极极片中的钠损失。
67、本技术还提供一种电池，所述电池包括如所述的电极组件。
68、本技术还提供一种用电装置，所述用电装置包括如所述的电池。
69、本技术的隔膜，包括基膜和设于基膜至少一侧的补钠层，补钠层包括补钠材料，通过在基膜上设置补钠层，改善隔膜在钠二次电池中的补钠效果。
1.一种隔膜，其特征在于，所述隔膜包括基膜和设于所述基膜至少一侧的补钠层，所述补钠层包括补钠材料。
2.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述补钠层还包括聚合物，所述聚合物包覆在所述补钠材料的表面。
3.如权利要求1或2所述的隔膜，其特征在于，所述补钠层的厚度与所述基膜的厚度比值为1:3至3:2。
4.如权利要求1至3中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述补钠层的厚度范围值为1μm至15μm，可选地，所述补钠层的厚度范围值为3μm至10μm；
5.如权利要求1至4中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述补钠材料的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为20％至50％；可选地，所述补钠材料的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为25％至35％。
6.如权利要求1至5中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述补钠层中还包括增韧剂，所述增韧剂的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为8％至16％；可选地，所述增韧剂的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为10％至15％。
7.如权利要求2至6中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述补钠材料包括金属氧化物的钠盐和/或非金属钠盐。
8.如权利要求7所述的隔膜，其特征在于，所述金属氧化物的钠盐包括na5feo4、na5fe5o8、na6coo4、na2nio2、nacro2中的至少一种；
9.如权利要求2至8中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述聚合物包括聚乙烃、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺中的至少一种；
10.如权利要求1至9中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述补钠材料的体积平均粒径dv50的范围值为50nm至1μm；可选地，所述补钠材料的体积平均粒径dv50的范围值为50nm至200nm。
11.如权利要求2至10中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述基膜的材质与所述聚合物的材质相同。
12.如权利要求1至11中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述补钠层中还包括无机材料，无机材料包括al的氧化物、al的氮化物、si的氧化物、si的氮化物、fe的氧化物、fe的氮化物、fe的氧酸盐、sn的氧化物、ti的氧化物、ti的氮化物、cu的氧化物、cu的氮化物、mn的氧化物、ge的氧化物、zr的氧化物、zn的氧化物、ni的氧化物中的至少一种。
13.如权利要求12所述的隔膜，其特征在于，所述无机材料的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为1％至5％，可选地，所述无机材料的质量占所述补钠层总质量的质量百分数为1％至2％；
14.一种如权利要求1至13中任一项所述的隔膜的制备方法，其特征在于，包括：
15.如权利要求14所述的隔膜的制备方法，其特征在于，在制备补钠层原料；将所述补钠层原料复合至基膜，得到隔膜的步骤中，包括：
16.如权利要求15所述的隔膜的制备方法，其特征在于，在将补钠材料、聚合物搅拌混合，得到补钠层原料的步骤中，还包括：
17.如权利要求15或16所述的隔膜的制备方法，其特征在于，在将所述补钠层原料与基膜的材质分别加入共挤隔膜装置的至少两个挤出机中，进行熔融共挤出，经过冷却辊得到复合膜基片的步骤中，包括：
18.如权利要求15至17中任一项所述的隔膜的制备方法，其特征在于，所述冷却辊的温度为15℃至30℃；
19.一种电极组件，其特征在于，所述电极组件包括如权利要求1至13中任一项所述的隔膜，或包括如权利要求14至18中任一项所述的隔膜的制备方法得到的隔膜。
20.如权利要求19所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件包括正极极片，所述补钠层设于所述基膜的一侧，并朝向所述正极极片。
21.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求19或20所述的电极组件。
22.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求21所述的电池。
