[發(fā)明專利]一種電池隔膜、鋰離子電池及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810261859.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108598342A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程躍;陳永樂(lè);何方波;王連杰;黃燦燦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海恩捷新材料科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M2/16
• 分類號(hào): H01M2/16;H01M2/14;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發(fā)明提供一種電池隔膜、鋰離子電池及其制備方法，所述制備方法包括：制備含有玻璃纖維的隔膜漿料；提供一無(wú)紡布基膜，將隔膜漿料涂覆于無(wú)紡布基膜的至少一個(gè)表面上；將涂覆有隔膜漿料的無(wú)紡布基膜進(jìn)行烘烤，使隔膜漿料形成含玻璃纖維的多孔層，以得到電池隔膜。通過(guò)上述方案，本發(fā)明的電池隔膜以無(wú)紡布作為基膜，在其表面涂覆一層玻璃纖維，改善了無(wú)紡布的大孔結(jié)構(gòu)，改善了裸電芯短路率以及成品電芯短路的問(wèn)題；隔膜制作中，添加了粘結(jié)劑等，極大地改善電池隔膜的透氣性和穩(wěn)定性；將玻璃纖維涂覆于無(wú)紡布表面，改善了涂布產(chǎn)品的耐高溫性能以及熱收縮性能，在電池充放電過(guò)程中，玻璃纖維涂覆的無(wú)紡布保障了完整性，防止正負(fù)極的短路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池隔膜、鋰離子電池及其制備方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池通常主要由正極，負(fù)極，隔膜，電解液，電池外殼組成。鋰離子電池結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的主要作用是將電池的正、負(fù)極分隔開(kāi)來(lái)，防止正負(fù)極直接接觸而短路，同時(shí)還要使電解質(zhì)離子能夠在電池充放電過(guò)程中順利通過(guò)，形成電流，在電池工作溫度發(fā)生異常升高時(shí)，關(guān)閉電解質(zhì)離子的遷移通道，切斷電流保證電池安全。由此可見(jiàn)，隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。

目前，我們?cè)谏虡I(yè)化使用的鋰離子電池隔膜一般為聚乙烯或者聚丙烯隔膜，這樣的的隔膜有較好的抗酸堿性，較高的拉伸強(qiáng)度，較高孔隙率等性能。但由于這些隔膜的原材料的熔點(diǎn)大多低于170℃，所以它們的熱收縮性能較差，特別是我們國(guó)家大力發(fā)展新能源汽車(chē)，這樣在汽車(chē)鋰電池方面，對(duì)鋰離子電池隔膜的熱收縮性能有著更高的挑戰(zhàn)，所以，我們急需采用新的方法來(lái)解決這一問(wèn)題。

從鋰離子的電池的安全性能來(lái)看，我們知道，玻璃纖維是一種耐高溫的材料，無(wú)紡布也比正常使用的PE、PP膜更加耐高溫，玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料，經(jīng)過(guò)高溫熔制的無(wú)機(jī)材料，無(wú)固定熔點(diǎn)，軟化溫度在600-800℃。在軟化點(diǎn)溫度以下，不會(huì)發(fā)生化學(xué)變化。軟化點(diǎn)溫度以上，也只是變軟、熔化，不會(huì)出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象。玻璃纖維在工業(yè)上主要用于:隔熱、防火、阻燃，該材料在遇到火焰燃燒時(shí)吸收大量熱量并能阻止火焰穿過(guò)、隔絕空氣，將玻璃纖維應(yīng)用于隔膜有利于提尚隔膜的機(jī)械性能和耐熱性。。

因此，如何提供一種電池隔膜以及鋰離子電池，以解決現(xiàn)有的鋰離子電池隔膜存在短路問(wèn)題以及熱收縮性差、透氣性差等問(wèn)題實(shí)屬必要。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種電池隔膜、鋰離子電池及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中電池隔膜存在短路以及熱收縮性差、透氣性差等問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種電池隔膜的制備方法，所述制備方法至少包括：

制備含有玻璃纖維的隔膜漿料；

提供一無(wú)紡布基膜，將所述隔膜漿料涂覆于所述無(wú)紡布基膜的至少一個(gè)表面上；

將涂覆有所述隔膜漿料的無(wú)紡布基膜進(jìn)行烘烤，使所述隔膜漿料形成含玻璃纖維的多孔層，以得到所述電池隔膜。

作為本發(fā)明電池隔膜的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述制備含有玻璃纖維的隔膜漿料的步驟包括：

提供至少一種溶劑；

提供粘結(jié)劑，將所述粘結(jié)劑和所述溶劑添加在一起，并攪拌以獲得粘結(jié)劑稀釋液；以及

在所述粘結(jié)劑稀釋液中添加玻璃纖維，并進(jìn)行攪拌，以得到所述含有玻璃纖維的隔膜漿料。

作為本發(fā)明電池隔膜的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述溶劑包括N-甲基比咯烷酮、N，N-二甲基乙酞胺、丙酮、N，N-二甲基甲酞胺以及二甲亞砜所構(gòu)成群組中的一種或兩種以上的組合。