[發明專利]鋰電池用低阻抗高粘結性點狀涂覆隔膜的制備工藝

在審

• 申請號: 201910371199.1
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110085790A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 李正林;嚴偉;王成豪;景小云
• 申請（專利權）人: 江蘇安瑞達新材料有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 蔣鳴娜

本發明屬于鋰電池隔膜制備技術領域，具體涉及一種鋰電池用低阻抗高粘結性點狀涂覆隔膜的制備工藝，包括水性粘結劑漿料制備、涂覆工藝以及漿料回料再處理工藝。將有機粘結劑制備成水性漿料后，采用特定設計形貌的微凹版順涂涂布在鋰離子電池隔膜表面形成規則的點狀或鏈接點狀涂層，以達到在同等涂覆面積比例下更強的粘結效果，更低的透氣度增加量，同時較大程度的提高電解液潤濕速度。

技術領域

本發明涉及鋰電池隔膜制備技術領域，具體涉及一種鋰電池用低阻抗高粘結性點狀涂覆隔膜的制備工藝。

背景技術

鋰離子電池由于具有能量密度大、工作溫度范圍寬、放電平穩存儲時間長、存儲及循環使用時間長等優點，被廣泛應用于電腦、手機等諸多電子技術和低速電動車、乘用汽車領域。而鋰離子電池的組成主要包括正極材料、負極材料、電解液和隔膜四大關鍵材料。

目前，聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烴材料是鋰離子電池隔膜的主要基體材料，但無論聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)還是其他熱塑性高分子材料，在鋰電池制作裝配中都無法實現其與正、負極組件完全貼合的界面要求，給鋰離子電池的電性能、安全性帶來潛在隱患。若要滿足更高電性能、安全性鋰離子電池的需求，鋰離子電池隔膜需考慮進一步提升裝配階段的界面貼合性。在現有基體材料體系的基礎上，通過涂覆膠粘劑的方式，是目前隔膜材料及工藝研發的重要方向，但是目前市場批量使用的幅面輥涂工藝、噴涂工藝、組合膠輥印刷工藝等，存在產品涂布厚度偏差大、涂點分布不均勻、漿料利用率低、生產效率低等問題，嚴重影響了涂覆隔膜成本及鋰電池裝配粘結性能，更無法保障電性能和安全性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋰電池用低阻抗高粘結性點狀涂覆隔膜的制備工藝。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種鋰電池用低阻抗高粘結性點狀涂覆隔膜的制備工藝，包括如下：制備水性粘結劑漿料，即先將去離子水、有機粘結劑、分散劑混合，在常溫下分散，配置成均勻懸濁液，然后加入增稠劑、流平劑，分散、砂磨；微凹版輥涂覆，即將水性粘結劑漿料采用特定設計形貌的微凹版輥順向涂布，并烘干，以在隔膜基材的表面形成規則分布的點狀膠層；以及回料再處理，即先采用具有多組合刮刀和多流道的料倉對微凹版輥表面的多余漿料進行回收，再采用多級過篩對回料進行再處理；其中所述水性粘結劑漿料按重量份組成包括：去離子水：40-90重量份；有機粘結劑：5-40重量份；分散劑：0.05-5重量份；增稠劑：0.5-10重量份；流平劑：0.05-5重量份。

進一步，所述水性粘結劑漿料的粘度為20-500mPa.S；固含量為5-45％；顆粒的粒徑分布為雙峰分布；D50為0.1-10um；以及PH值為5-9。

進一步，所述有機粘結劑包括聚丙烯酸酯類粘結劑、PVDF粉料、PVDF乳液、聚乙烯醇粘結劑、聚醋酸乙烯酯粘結劑中一種或幾種組合。

進一步，所述特定設計形貌包括均勻單點、鏈接式單點、發散型單點、鏈接式發散型單點、大小點組合或鏈接式大小點組合中的任一種。

進一步，所述涂布的速度為30-100m/min，涂布的速比為0.7-1.3，涂布的基材包角為5-30°。

進一步，所述點狀膠層的厚度0.1-5um。

進一步，所述點狀膠層包括：直徑為0.03-3mm的獨立膠點、射線長度為0.05-5mm的射線式膠點或鏈長0.05-5mm的鏈接式膠點。

進一步，所述點狀膠層面積占比隔膜基材面積為5-20.99％、21-25％或25.01-50％。

進一步，所述烘干采用多段烘烤，烘烤溫度40-70℃。

進一步，所述多組合刮刀包括位于料倉上部的上雙刮刀，其刃口相對；兩上刮刀的高度差為3-30mm，兩上刮刀間距為5-35mm。