[發(fā)明專利]絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910924266.8
• 申請(qǐng)日: 2019-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN110600657B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃云;王曉明;劉勇標(biāo);周素霞;王婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧德卓高新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M50/403
• 分類號(hào): H01M50/403;H01M50/417;H01M50/426;H01M50/434;H01M50/451;H01M50/457;H01M10/0525
• 代理公司: 北京金信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 李維盈

本發(fā)明涉及絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜的制備方法，由該方法制備得到的絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜和包括該絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜的鋰電池。所制備的絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合隔膜的偏氟乙烯聚合物涂層均勻，孔隙率較大、透氣性好，不會(huì)造成涂膜的透氣增加，提高了隔膜與極片間的粘結(jié)力，增大電解液儲(chǔ)液能力，提高鋰電池循環(huán)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隔膜技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜的制備方法，由該方法制備得到的絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜和包括該絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜的鋰電池。

背景技術(shù)

隨著三元及磷酸鐵鋰電池高能量密度的需求，鋰電池用隔膜的性能需求日趨提升。目前市場(chǎng)上常規(guī)的鋰離子電池隔膜是通過將無機(jī)陶瓷涂覆在聚烯烴隔膜上形成涂膜，以提升聚烯烴隔膜的耐高溫性能、潤(rùn)濕性能等。

陶瓷涂覆隔膜雖然耐高溫性能良好，但陶瓷涂層與極片間的粘結(jié)力較弱，鋰電池循環(huán)過程中容易造成隔膜與極片脫離而產(chǎn)生系列副反應(yīng)。

為解決這一問題，市場(chǎng)逐漸涌現(xiàn)了偏氟乙烯聚合物涂膜，包括水性偏氟乙烯聚合物涂膜和油性偏氟乙烯聚合物涂膜。水性偏氟乙烯聚合物涂膜一定程度上提高了涂膜與極片間的粘結(jié)力，但效果不顯著且容易掉粉，油性偏氟乙烯聚合物涂膜與極片間的粘結(jié)性能較好，但容易造成隔膜堵孔或透氣性下降現(xiàn)象，不利于鋰電池的鋰離子傳導(dǎo)及循環(huán)性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜的制備方法，所制備的絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合隔膜的偏氟乙烯聚合物涂層均勻，孔隙率較大、透氣性好，不會(huì)造成涂膜的透氣增加，提高了隔膜與極片間的粘結(jié)力，增大電解液儲(chǔ)液能力，提高鋰電池循環(huán)性能。

本發(fā)明一方面提供制備絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜的方法，所述方法包括：

(1)、將陶瓷微粒、粘結(jié)劑、增稠劑、分散劑與水混合均勻得到陶瓷漿料；

(2)、將偏氟乙烯聚合物、造孔劑、耐高溫助劑及溶劑混合均勻得到偏氟乙烯聚合物漿料；

(3)、將陶瓷漿料涂布于基膜至少一個(gè)表面上并干燥形成陶瓷層得到陶瓷隔膜；

(4)、將偏氟乙烯聚合物漿料涂覆于陶瓷隔膜兩側(cè)表面上形成偏氟乙烯聚合物層得到偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜；

(5)、使偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜經(jīng)過造孔池和萃取池，并干燥得到絲狀偏氟乙烯聚合物復(fù)合涂覆隔膜，其中，所述造孔池中為含有0.01～5wt％的潤(rùn)濕劑和1～20wt％溶劑的水溶液，所述萃取池中為含有pH為7.5～10的堿性水溶液。

上述步驟1和2僅用于區(qū)分這兩個(gè)操作，而并不代表其操作順序。兩者可以同時(shí)或先后進(jìn)行。

下面對(duì)上述步驟分別進(jìn)行描述。

步驟(1)：陶瓷漿料制備

在上述步驟(1)中，對(duì)于將陶瓷微粒、粘結(jié)劑、增稠劑、分散劑和水混合均勻的方法沒有特殊限制，只要將它們混合均勻即可，例如可以采用行星式攪拌機(jī)、均質(zhì)機(jī)等。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以將粘結(jié)劑和水混合，20～40℃、300～500rpm/min攪拌10～30min；加入陶瓷微粒、增稠劑，20～40℃、1500～2500rpm下攪拌1～2.5h；最后加入分散劑，20～40℃、100～500rpm/min攪拌10～20min，得到陶瓷漿料。按照這種方法，有助于減少粒子聚結(jié)，促進(jìn)混合均勻。陶瓷漿料的固含量沒有特別限制，只要不對(duì)涂布產(chǎn)生不利影響即可，可以根據(jù)所采用的涂布方法而適當(dāng)?shù)倪x擇。一般而言，固含量可以為20～50wt％。