[發(fā)明專利]一種凝膠聚合物涂層隔膜的制備方法及隔膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911358118.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN111081947B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳巧;張輝;姚坤;劉琳;劉建金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢中興創(chuàng)新材料技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01M50/403
• 分類號(hào): H01M50/403;H01M50/414;H01M50/417;H01M50/449;H01M10/0525
• 代理公司: 長(zhǎng)春眾邦菁華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 李外

本申請(qǐng)公開了一種凝膠聚合物涂層隔膜的制備方法及隔膜。本申請(qǐng)的凝膠聚合物涂層隔膜的制備方法，包括以下步驟，(1)將凝膠聚合物顆粒溶于有機(jī)溶劑中，并加入添加劑，攪拌均勻，制成固含量為1wt％?20wt％的凝膠聚合物涂覆漿料；(2)采用點(diǎn)狀涂布的方式，將步驟(1)制備的凝膠聚合物涂覆漿料涂布于基膜的至少一個(gè)表面，形成均勻分布的點(diǎn)狀的涂層，烘干，即獲得凝膠聚合物涂層隔膜。本申請(qǐng)的制備方法，通過控制凝膠聚合物油性漿料的固含量，使得制備的凝膠聚合物涂層隔膜厚度一致性更好；并且，采用點(diǎn)狀涂布，使得制備的凝膠聚合物涂層與極片之間呈點(diǎn)接觸方式，便于電解液注入，進(jìn)而提高了鋰離子電池的循環(huán)性能和倍率性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電池隔膜領(lǐng)域，特別是涉及一種凝膠聚合物涂層隔膜的制備方法及隔膜。

背景技術(shù)

隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣直接影響電池的容量、循環(huán)性能、倍率性能和安全性等，是制約鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。傳統(tǒng)使用的聚烯烴微孔膜隔膜由于其表面疏水、潤(rùn)濕性較差，使用過程中對(duì)電解液的吸液保液能力差，影響電池的放電比容量、循環(huán)性能及倍率性能。為提高電池的性能，通常在隔膜表面涂覆聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)等凝膠聚合物涂層。凝膠聚合物涂層獨(dú)特的三維網(wǎng)狀孔道結(jié)構(gòu)可提高隔膜的吸液速率和保液能力，同時(shí)具有良好的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。

但是，在生產(chǎn)過程中，以PVDF-HFP為代表的凝膠聚合物涂層，在涂覆時(shí)，其厚度較難控制，并且，制備獲得的涂層隔膜與極片間粘結(jié)力過強(qiáng)，不利于電解液的注入；當(dāng)然，如果涂層隔膜與極片間粘結(jié)力太低又會(huì)導(dǎo)致其它新的問題。

因此，如何保障凝膠聚合物涂層隔膜的厚度一致性，如何在確保凝膠聚合物涂層隔膜與極片的粘結(jié)力的情況下，便于電解液的注入，是目前凝膠聚合物涂層隔膜的研究重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種新的凝膠聚合物涂層隔膜的制備方法及隔膜。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用了以下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)的一方面公開了一種凝膠聚合物涂層隔膜的制備方法，包括以下步驟，

(1)將凝膠聚合物顆粒溶于有機(jī)溶劑中，并加入添加劑，攪拌均勻，制成固含量為1wt％-20wt％的凝膠聚合物涂覆漿料；

(2)采用點(diǎn)狀涂布的方式，將步驟(1)制備的凝膠聚合物涂覆漿料涂布于基膜的至少一個(gè)表面，形成均勻分布的點(diǎn)狀的涂層，烘干，即獲得本申請(qǐng)的凝膠聚合物涂層隔膜。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的制備方法將凝膠聚合物顆粒制成固含量為 1wt％-20wt％的有機(jī)溶劑凝膠聚合物涂覆漿料，然后再進(jìn)行點(diǎn)狀涂布；本申請(qǐng)通過控制油性漿料的固含量，可以很好地控制所制備的凝膠聚合物涂層的厚度，大大提高厚度一致性，本申請(qǐng)的一種實(shí)現(xiàn)方式中，厚度公差僅僅為±0.5μm?？梢岳斫?，本申請(qǐng)的關(guān)鍵在于創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)，可以通過控制凝膠聚合物油性漿料的固含量，使得制備的凝膠聚合物涂層厚度一致性更好；至于凝膠聚合物涂覆漿料的其它組分，以及點(diǎn)狀涂布的具體參數(shù)都可以參考現(xiàn)有技術(shù)。

優(yōu)選的，凝膠聚合物涂覆漿料的固含量為3wt％-18wt％。

更優(yōu)選的，凝膠聚合物涂覆漿料的固含量為4wt％-15wt％。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)研究發(fā)現(xiàn)，凝膠聚合物涂覆漿料的固含量會(huì)影響所制備的凝膠聚合物涂層厚度的一致性，在最優(yōu)選的方案中，凝膠聚合物涂覆漿料的固含量為4wt％-15wt％厚度一致性最好。

優(yōu)選的，凝膠聚合物顆粒的粒徑為0.01μm≤D50≤5μm。

更優(yōu)選的，凝膠聚合物顆粒的粒徑為0.1μm≤D50≤3μm。

更優(yōu)選的，凝膠聚合物顆粒的粒徑為0.1μm≤D50≤1μm。