[發明專利]一種復合隔膜的制備工藝

有效

• 申請號: 201710792712.5
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107706341B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 黎旭均;姜斌
• 申請（專利權）人: 東莞塔菲爾新能源科技有限公司;深圳塔菲爾新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/14;H01M10/0525
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達

本發明屬于鋰離子電池隔膜技術領域，尤其涉及一種復合隔膜的制備工藝，其包括以下步驟：1)將待涂布漿料通過進料口通入涂料槽，涂料槽的頂端設有微凹輥，微凹輥的上方傳動有基膜，并使微凹輥與基膜之間保持一定間距；2)使基膜在導輥的帶動下做勻速運動，并使涂料槽正上方的隔膜張力控制在5～35N；3)旋轉微凹輥帶料，且使微凹輥的旋轉方向與基膜的運動方向相反，通過旋轉的微凹輥將漿料濺涂在基膜上，烘干后即獲得復合隔膜。本發明涂布過程中，微凹輥與基膜不直接接觸，通過微凹輥的旋轉帶起涂布漿料進行濺涂，再由反向運動基膜帶走涂布液，從而實現復合涂層的均勻涂布，所獲得的復合隔膜耐熱性好，孔隙率高，涂層厚度均勻且一致性佳。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池隔膜技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池復合隔膜的制備工藝。

背景技術

鋰離子二次電池由于能量密度大，工作電壓高，質量輕等特點，在消費電子產品，如手機、筆記本電腦、平板電腦、藍牙耳機、MP3、數碼相機等領域已經得到了廣泛的應用。隨著環境污染和能源危機問題的日益嚴峻，鋰離子二次電池在動力電池和儲能電站等領域的使用也越來越普及，但是鋰離子二次電池的安全性問題一直是人們關注的焦點。

鋰離子二次電池的隔膜作為正負極的隔離，夾在正負極之間，主要作用是防止正負極直接接觸發生短路。目前隔膜主要由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類組成的多孔介質，聚烯烴隔膜具有180度以下的熔點，當鋰離子二次電池由于內部或外部因素導致發生短路發熱而溫度升高時，隔膜極易發生熱收縮導致正負極更大的短路產生,導致電池的熱失控引起起火事故。為了解決上述問題，業界已經在隔膜表面涂覆一層由無機陶瓷粒子組成的多孔絕緣層，由于無機粒子具有優良的熱穩定性，該多孔絕緣層能夠在隔膜熱收縮時作為支撐層阻止正負極直接接觸，從而避免發生起火問題。

現有的絕緣層涂布工藝一般采用凹版涂布，即通過凹版輥將絕緣層涂布在聚烯烴基膜上，然而現有的凹版涂布工藝具有以下不足：

1)現有的凹版涂布工藝在涂布過程中一般會使凹版輥與隔膜直接接觸進行擠壓涂布，這種涂布方式涂布層的孔隙結構較差，而且涂布層會堵住部分原有基膜的微孔，導致隔膜整體孔隙率降低，影響電池安全性和循環性能。

2)現有的凹版涂布工藝會出現粘輥現象，影響生產效率，而且涂層厚度不均勻、涂層均一性差，很難滿足工業化生產的要求。

有鑒于此，確有必要對現有的涂布工藝作進一步的改進，以提高隔膜的穩定性、均一性和安全性。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有的隔膜涂布工藝涂層厚度不均勻、涂層質量差、隔膜整體孔隙率低的不足，而提供一種復合隔膜制備工藝，以保證復合隔膜的涂層的均一性和穩定性，從而提高電池的安全性能和循環性能。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種復合隔膜的制備工藝，其包括以下步驟：

步驟1)、將待涂布漿料通過進料口通入涂料槽，涂料槽的頂端設置有微凹輥，微凹輥的上方傳動有基膜，并使微凹輥與基膜之間保持一定間距；

步驟2)、使基膜在導輥的帶動下做勻速運動，并使涂料槽正上方的隔膜張力控制在5～35N；

步驟3)、旋轉微凹輥帶料，且使微凹輥的旋轉方向與基膜的運動方向相反，通過旋轉的微凹輥將漿料濺涂在基膜上；

步驟4)、將步驟3)的隔膜經過烘箱烘干直至溶劑全部揮發，即獲得復合隔膜。

其中，需要說明的是，微凹輥涂布是凹版涂布一種。微凹輥涂布與凹版涂布的區別主要在于凹版輥徑、背輥使用以及凹版輥與基材的運動方向，微凹輥涂布主要利用了毛細壓力和彈性流體動力學原理。