[發(fā)明專利]一種自降溫防閉孔的鋰離子電池隔膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710533227.6
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107302075B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐鋒;袁海朝;馬文獻;鄧云飛
• 申請（專利權(quán)）人: 河北金力新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 石家莊元匯專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 13115
• 代理人: 李彤曉

一種自降溫防閉孔的鋰離子電池隔膜的制備方法，屬于電池隔膜的技術(shù)領(lǐng)域，通過在基膜的一側(cè)端面或者兩側(cè)端面涂布漿料層，然后經(jīng)烘干得到自降溫防閉孔的鋰離子電池隔膜，所述漿料層為陶瓷漿料或者赤藻糖醇改性陶瓷漿料，且至少在基膜的一側(cè)端面涂布赤藻糖醇改性陶瓷漿料，并公開了具體的制備赤藻糖醇改性陶瓷漿料的方法，本發(fā)明中的制備方法為生產(chǎn)自降溫防閉孔的鋰離子電池隔膜提供了穩(wěn)定、高效的工藝，制備的赤藻糖醇改性陶瓷漿料既具有陶瓷漿料的高溫下低收縮率和高安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池隔膜的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋰離子電池隔膜，具體涉及一種自降溫防閉孔的鋰離子電池隔膜的制備方法。本發(fā)明鋰離子電池隔膜耐熱收縮性好，安全性高，熱穩(wěn)定性好，隔膜使用壽命長；本發(fā)明制備方法簡單、易操作，制備的鋰離子電池隔膜機械性能好。

背景技術(shù)

電池隔膜在鋰電池中的基本作用為隔開正負極，并且吸附電解液允許鋰離子通過。3C產(chǎn)品包括計算機(Computer)、通信(Communication)和消費類電子產(chǎn)品(ConsumerElectronics)，是鋰電池應(yīng)用的主要領(lǐng)域，對于3C產(chǎn)品的鋰電池，僅使用PP隔膜和PE隔膜，其性能就能得到較好的滿足。但是隨著電動汽車的不斷發(fā)展,鋰電池的性能必須進一步提升才能滿足電動汽車的要求,比如在安全性、充放電性能、循環(huán)性能及倍率性等方面，電動汽車用鋰電池就比3C產(chǎn)品用鋰電池有更加嚴格的要求。目前在提高鋰電池隔膜性能方面的發(fā)展研究以改善隔膜表面性質(zhì)和調(diào)整隔膜基體材料為主。在改善隔膜表面性質(zhì)方面主要的研究方向是隔膜涂布處理，就是在隔膜表面涂覆一層陶瓷漿料，就目前情況來看陶瓷涂布隔膜是提高鋰電池安全性的最有效方式，隔膜涂布陶瓷漿料后可有效地提高隔膜的耐熱收縮性、安全性、熱穩(wěn)定性以及改善隔膜的機械強度，從而延長隔膜的使用壽命。

現(xiàn)市面上的鋰離子電池隔膜，無論是陶瓷氧化鋁隔膜還是PVDF隔膜，都受隔膜自身材質(zhì)限制，當(dāng)隔膜受到溫度超過130℃時，隔膜會出現(xiàn)永久閉孔現(xiàn)象，鋰離子電池隔膜會失去透過鋰離子的功能，導(dǎo)致鋰電池報廢。在實際生活中，經(jīng)常會因人為操作或意外事故，導(dǎo)致鋰電池在短時間內(nèi)承受高溫，如溫度超過閉孔溫度，鋰電池會報廢，造成經(jīng)濟損失。因次，尋求一種延緩隔膜高溫閉孔問題的方法是目前丞待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明彌補了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種自降溫防閉孔的鋰離子電池隔膜的制備方法，該方法提供了一個成熟穩(wěn)定的制備方法，該制備方法生產(chǎn)的電池隔膜具有涂布漿料層致密、均勻、粘接牢固及熱收縮小的優(yōu)點，顯著提高了電池的安全性能和使用壽命。

本發(fā)明為實現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是：

一種自降溫防閉孔的鋰離子電池隔膜的制備方法，通過在基膜的一側(cè)端面或者兩側(cè)端面涂布漿料層，然后經(jīng)烘干得到自降溫防閉孔的鋰離子電池隔膜，其特征在于：所述漿料層為陶瓷漿料或者赤藻糖醇改性陶瓷漿料，且至少在基膜的一側(cè)端面涂布赤藻糖醇改性陶瓷漿料，所述赤藻糖醇改性陶瓷漿料由下述方法制備：

A、向安裝有投入式超聲波震板的行星攪拌機中加入去離子水和分散劑，分散劑占比為一級混合漿料總重的1-5％，隨后同時進行攪拌和超聲波震蕩，形成一級混合漿料；

B、向一級混合漿料中加入中值粒徑為0.5-1.2μm的陶瓷粉末，陶瓷粉末的占比為二級混合漿料總重的10-40％，隨后同時進行攪拌和超聲波震蕩，形成二級混合漿料；

C、向二級混合漿料中加入赤藻糖醇，加入量為二級混合漿料重量的5-20％，隨后同時進行攪拌和超聲波震蕩，形成三級混合漿料；

D、向三級混合漿料中加入水性丙烯酸膠乳液和羧甲基纖維素鈉溶液，水性丙烯酸膠乳液和羧甲基纖維素鈉溶液的加入量分別為三級混合漿料重量的0.5-10％和0.3-5％，隨后同時進行攪拌和超聲波震蕩，形成四級混合漿料；