[發(fā)明專利]芳綸涂覆耐熱鋰離子電池隔膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910070234.6
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109904368B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔宇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市新非澤科技有限公司
• 主分類號: H01M50/446
• 分類號: H01M50/446;H01M50/44;H01M50/449;H01M50/489;H01M50/491;H01M50/494;H01M50/497;H01M50/403;H01M10/0525;C08J7/04;C08L23/06
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本發(fā)明涉及鋰離子電池隔膜制造技術(shù)領(lǐng)域，針對耐熱涂層與基膜粘接不牢的問題，提供了一種芳綸涂覆耐熱離子電池隔膜，包括基膜和涂覆在基膜表面的耐熱涂層，耐熱涂層包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：芳綸纖維80?100份；二甲基亞砜70?75份；乙烯?醋酸乙烯共聚物5?7份；碳酸氫氨0.5?1份。一種芳綸涂覆耐熱鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：S1、耐熱涂層漿料的制備；S2、耐熱涂層的涂覆；S3、干燥成膜。通過加入乙烯?醋酸乙烯共聚物作為膠黏劑，乙烯?醋酸乙烯共聚物與聚乙烯具有很好的相容性，將乙烯?醋酸乙烯共聚物均勻分散于耐熱涂層中并均勻涂抹于基膜上，有利于增強耐熱涂層與基膜的粘接力，從而使得耐熱涂層不容易與基膜分離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池隔膜制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種芳綸涂覆耐熱鋰離子電池隔膜及其制備方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池是一充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。

鋰離子電池隔膜是一種多孔膜。鋰離子電池隔膜在鋰離子電池中的主要作用時隔離電池正負極，防止電池內(nèi)部短路；提供鋰離子在充放電過程中的遷移的通道，允許鋰離子通過。

現(xiàn)有的隔膜主要材料均為聚烯烴材料，即聚烯烴微孔膜。但是，聚烯烴熱穩(wěn)定性差，為進一步提高鋰電池隔膜的熱穩(wěn)定性，通常在隔膜表面涂覆耐高溫涂層。陶瓷可以在水中分散，環(huán)保性好，目前已廣泛用于隔膜的涂覆，以制備成熱穩(wěn)定性好的耐高溫陶瓷涂層隔膜。但陶瓷作為無機材料，陶瓷與有機隔膜基膜的相容性差，從而使得陶瓷容易與有機隔膜分離，即掉粉，進而使得陶瓷涂層的耐高溫性能下降，容易影響電池的性能，因此，仍有改進的空間。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種芳綸涂覆耐熱鋰離子電池隔膜，具有耐熱涂層與基膜的粘接力強的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種芳綸涂覆耐熱鋰離子電池隔膜，包括基膜和涂覆在基膜至少一個表面的耐熱涂層，所述基膜為聚乙烯微孔膜，所述耐熱涂層包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：

芳綸纖維80-100份；

二甲基亞砜70-75份；

乙烯-醋酸乙烯共聚物5-7份；

碳酸氫氨0.5-1份。

采用上述技術(shù)方案，通過加入乙烯-醋酸乙烯共聚物作為膠黏劑，乙烯-醋酸乙烯共聚物與聚乙烯具有很好的相容性，從而有利于增強耐熱涂層與基膜的粘接力，使得耐熱涂層不容易與基膜分離，進而有利于提高耐熱涂層的穩(wěn)定性，使得鋰離子電池隔膜的性能不容易受到影響，進而有利于延長鋰離子電池隔膜的耐久性；通過加入芳綸纖維，芳綸纖維上含有極性以及氫鍵締合能力均較強的酰胺鍵，相鄰酰胺鍵之間容易形成氫鍵，同時，芳綸纖維上的苯環(huán)以及分子間的氫鍵結(jié)構(gòu)使得分子鏈難以內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使得分子鏈難以折疊，從而有利于分子鏈呈伸展的剛性結(jié)構(gòu)，有利于分子之間排列緊密，進而有利于提高分子鏈的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使得耐熱涂層的拉伸強度以及抗穿刺強度均增強；通過采用二甲基亞砜作為溶劑，芳綸纖維以及碳酸氫氨在二甲基亞砜中均具有良好的溶解性，從而有利于碳酸氫氨均勻分散于耐熱涂層中，進而使得微孔在耐熱涂層中的分布更加均勻，有利于提高耐熱涂層的透氣性，使得耐熱涂層的離子電導(dǎo)率提高，進而使得耐熱涂層對鋰離子具有更好的透過性。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述耐熱涂層還包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：

聚酰亞胺5-8份。

采用上述技術(shù)方案，通過加入聚酰亞胺，聚酰亞胺具有很強的耐高溫性能，從而有利于提高耐熱涂層的耐高溫性能，使得耐熱涂層的穩(wěn)定性提高；同時，聚酰亞胺上極性極強的酰胺基還容易與芳綸纖維上的酰胺基形成氫鍵，有利于分子之間互相交聯(lián)以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得分子鏈之間難以轉(zhuǎn)動，從而有利于增強耐熱涂層的拉伸強度以及抗穿刺強度，使得耐熱涂層的耐久性能提高。