[發明專利]聚合物漿料、復合隔膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201910456233.5
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN109994695B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 李義濤;鄒智杰;何鑫;云晧;張凌飛;程宗盛;肖文武;吳慧娟
• 申請（專利權）人: 東莞東陽光科研發有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及鋰離子電池隔膜制備技術領域，公開了一種聚合物漿料、復合隔膜及其制備方法。所述聚合漿料包括所述漿料包括10?30重量份的聚合物、0.05?1.0重量份的增稠劑、5.1?26.5重量份的潤濕劑、1.0?5.0重量份的粘結劑、0.1?1.0重量份的分散劑和80?120重量份的水。本發明提供的復合隔膜包括基膜，分別涂覆在基膜兩側的陶瓷涂層和聚合物點狀涂層，其中聚合物點狀涂層由上述聚合物漿料通過高壓射流涂覆得到。所述復合隔膜熱穩定性好、粘結力強、透氣性佳，將其應用于鋰離子電池時，有利于提高電池的性能。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池隔膜制備技術領域，更具體而言，涉及一種適用于高壓射流涂覆的聚合物漿料、由該漿料制備的復合隔膜以及包含該復合隔膜的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池具有高比能量、長循環壽命、無記憶效應的特性以及安全、可靠且能快速充放電等優點，成為近年來新型電源技術的研究熱點。鋰離子電池的構成包括正極、負極、隔膜和電解質，隔膜作為正負極之間的阻隔物對鋰離子電池的性能起到至關重要的作用，其性能直接影響到電池的容量和循環，特別是影響到電池安全性能的重要因素，在隔膜表面進行涂覆陶瓷或聚合物（例如聚偏氟乙烯（PVDF））是提高隔膜安全性的有效方法。

但是，目前聚烯烴涂覆陶瓷或PVDF得到的復合隔膜存在以下問題：

常規的聚乙烯或聚丙烯涂覆陶瓷隔膜，耐高溫性能優異，但制成軟包電池電芯之后，由于聚乙烯或陶瓷隔膜與極片之間粘接性較差，導致軟包電池電芯內部結構非常疏松，極片易變形，出現褶皺，從而產生一個界面差異，導致電池的循環跳水。

聚乙烯或聚丙烯涂覆PVDF隔膜，制成的電芯，硬度非常高，多次循環之后極片的平整度依然能夠保持。因為涂覆PVDF隔膜粘結性比較好，電芯熱壓后把正負極和隔膜緊緊粘在一起，會產生很強的抑制力防止極片變形。由于全覆蓋式涂覆PVDF存在透氣性不佳的缺陷，目前涂覆PVDF隔膜有兩種改善的做法：第一種是表面凹版涂膠，利用了PVDF顆粒在水里分散比較差的特點，把它制備成像一個球、一個球的PVDF團聚體，不讓它形成連續的滿覆蓋，第二種是點狀噴涂，把PVDF做成一個較大的島，把正負極片和隔膜通過粘結和機械鉚接的方式粘在一塊，例如CN106784535A。但上述兩種制備方法都存在涂覆工藝不好控制、隔膜均勻性不佳，且成本比較高的缺點。

另一方面，單獨的陶瓷涂覆隔膜與單獨的PVDF涂覆隔膜無法兼具耐高溫性能與粘性的優點，從傳統的方式是先涂覆陶瓷涂層，干燥后，再在陶瓷涂層的基礎上涂覆PVDF涂層，需要經過多次涂覆和干燥，工藝復雜，成本較高，例如CN109461867A，且該申請中為PVDF全覆蓋式涂覆，透氣性差。

發明內容

本發明旨在解決下述問題中的之一：

（1）單獨的陶瓷涂覆隔膜與單獨的PVDF涂覆隔膜無法兼具耐高溫性能與粘結性的優點；

（2）現有的多層涂覆（聚烯烴涂覆陶瓷和PVDF）隔膜，需要經過多次涂覆和干燥，工藝復雜，成本較高；

（3）現有的多層涂覆（聚烯烴涂覆陶瓷和PVDF）隔膜，PVDF全覆蓋式涂覆，透氣性差；

（4）現有的非全覆蓋式涂覆或點狀涂覆或點陣涂覆，涂覆工藝不好控制、點狀涂層均勻性不佳，且成本比較高。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種聚合物漿料，所述漿料包括10-30重量份的聚合物、0.05-1.0重量份的增稠劑、5.1-26.5重量份的潤濕劑、1.0-5.0重量份的粘結劑、0.1-1.0重量份的分散劑和80-120重量份的水；