[發(fā)明專利]高耐熱性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜的制備方法

有效

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• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110635090B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 楊浩田;王曉明;劉勇標;周素霞;黃云
• 申請（專利權）人: 寧德卓高新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/449;H01M50/417;H01M50/446;H01M10/0525
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 李維盈

本發(fā)明涉及高耐熱性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜的制備方法，由該方法制備得到的高耐熱性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜和包括該高耐熱性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜的鋰電池。所制備的高耐熱性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜的耐熱性好、透氣性好，且一次涂覆形成，工藝簡單。偏氟乙烯聚合物提高了涂層與隔膜、涂膜于極片間的粘結力，增大電解液儲液能力，提高鋰電池循環(huán)性能。耐熱性助劑與陶瓷形成耐熱性網絡層，提高隔膜熱收縮性能。

技術領域

本發(fā)明屬于隔膜技術領域，涉及一種制備高耐熱性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜的制備方法，由該方法制備得到的高耐熱性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜和包括該高耐熱性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜的鋰電池。

背景技術

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。目前市場上常規(guī)的鋰離子電池隔膜是通過將無機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生系列副反應。

為解決這一問題，市場逐漸涌現(xiàn)了偏氟乙烯聚合物涂覆隔膜，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及循環(huán)性能，而且偏氟乙烯聚合物涂膜的耐熱性不足。

發(fā)明內容

針對上述技術問題，本發(fā)明提供一種高耐熱性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜的制備方法，所制備的高耐熱性偏氟乙烯聚合物混涂隔膜的耐熱性好、透氣性好，且一次涂覆形成，工藝簡單。偏氟乙烯聚合物提高了涂層與隔膜、涂膜于極片間的粘結力，增大電解液儲液能力，提高鋰電池循環(huán)性能。耐熱性助劑與陶瓷形成耐熱性網絡層，提高隔膜熱收縮性能。

本發(fā)明一方面提供一種偏氟乙烯聚合物混涂隔膜的制備方法，包括：

(1)、將偏氟乙烯聚合物、耐高溫助劑、無機陶瓷、造孔劑及溶劑混合均勻得到偏氟乙烯聚合物混涂漿料；

(2)、將偏氟乙烯聚合物混涂漿料涂覆于基膜至少一個表面上形成偏氟乙烯聚合物混涂層；

(3)、使經涂覆的隔膜經過造孔池和萃取池，并干燥得到偏氟乙烯聚合物混涂隔膜，其中，所述造孔池含有0.01～5wt％的潤濕劑和1～20wt％溶劑的水溶液，所述萃取池含有pH為7.5～10的堿性水溶液。

下面對上述步驟分別進行描述。

步驟(1)：偏氟乙烯聚合物混涂漿料制備

在上述步驟(1)中，對于將偏氟乙烯聚合物、耐高溫助劑、無機陶瓷、造孔劑及溶劑混合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、均質機等。在實施方式中，所述偏氟乙烯聚合物漿料如下制備：將偏氟乙烯聚合物、耐高溫助劑和溶劑混合，30-60℃、1000-2000rpm下攪拌溶解1-5h，然后加入無機陶瓷，混合攪拌1-3h，最后加入造孔劑，500-1000rpm下攪拌0.5-2h，得到偏氟乙烯聚合物混涂漿料。

在實施方式中，以重量份計，偏氟乙烯聚合物、無機陶瓷、造孔劑、耐高溫助劑的用量比可以為：偏氟乙烯聚合物：1～15份，優(yōu)選2～10份，例如3、4、5、6、7、8、9份等；無機陶瓷：10～40份，優(yōu)選15～30份，例如16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29份等；造孔劑：5～30份，優(yōu)選5～25份，例如6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24份等；耐高溫助劑：0.5～10份，優(yōu)選1～8份，例如2、3、4、5、6、7份等。