[發(fā)明專利]一種具有超薄涂覆層的鋰離子電池隔膜

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010011986.8
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111180644A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設計）人: 陳冠宏;陳維林
• 申請（專利權）人: 鏑普材料（深圳）有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/14;H01M10/0525
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本發(fā)明公開的一種具有超薄涂覆層的鋰離子電池隔膜，包括柔性基膜以及涂覆于柔性基膜兩側(cè)的涂層，所述涂層是含有氧化鋁粒子、水滑石以及粘合劑的混合物，并且涂層的厚度為0.8?2um。本發(fā)明所述的一種具有超薄涂覆層的鋰離子電池隔膜，通過在涂膜漿料中加入具有優(yōu)異性能的水滑石無機材料，利用水滑石實現(xiàn)鋰離子在正極，負極，電解液之間自由穿梭；同時，利用水滑石本身具有極強親水性和鎂鋁酸鹽晶體結(jié)構(gòu)，使得水滑石可以以極小的尺寸涂覆在基膜兩面；因此，本發(fā)明大大降低了電池隔膜涂覆層的厚度，提高了鋰電池的設計容量，用此方法制備的鋰電隔膜具有優(yōu)異的綜合性能，可量產(chǎn)等優(yōu)勢。

技術領域

本發(fā)明涉及鋰離子電池隔膜領域，特別涉及一種具有超薄涂覆層的鋰離子電池隔膜。

背景技術

鋰離子電池(簡稱鋰電)由正極、負極、隔膜和電解質(zhì)組成，因鋰電池具有能量密度大，工作電壓高，循環(huán)壽命長和自放電低等優(yōu)點，成為了各種電子產(chǎn)品，電動汽車的主力電源，隔膜是鋰離子電池中的重要組成部分，作為鋰離子電池的關鍵材料，隔膜吸收電解液后可隔離正極和負極，防止電池短路，同時允許鋰離子的自由傳導，在過度充電或者溫度升高時，隔膜通過閉孔來阻隔電流(鋰離子)的傳導，防止自然爆炸；隔膜的性能決定電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻，進而影響電池的容量、循環(huán)性能、電流密度等關鍵性能。

鋰電隔膜的性能對提高鋰電池，特別是動力電池的綜合性能具有非常重要的作用。隔膜的尺寸的穩(wěn)定性是保證電池安全性的重要因素。當電池在突發(fā)異常高溫下運行時，良好的尺寸穩(wěn)定性能夠保證電池繼續(xù)運行；如果隔膜發(fā)生明顯的尺寸收縮，電池將發(fā)生短路；以隔膜為基材的涂層復合膜則通過在基膜表面涂覆涂層，以實現(xiàn)提高基膜耐溫性能的目的。但由于在基膜表面增加了涂層，增加了隔膜的厚度，雖然提高了鋰電電池的穿刺強度，但是，厚度越大，內(nèi)阻越高，從而不能實現(xiàn)大功率充放電；對于便攜式產(chǎn)品的需求日益增長下，更薄的隔膜開始大范圍應用，對基膜和涂層的厚度提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種新型超薄涂覆層的鋰離子電池隔膜及其制備方法，用于解決背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：

一種具有超薄涂覆層的鋰離子電池隔膜，包括柔性基膜以及涂覆于柔性基膜兩側(cè)的涂層，所述涂層是含有氧化鋁粒子、水滑石以及粘合劑的混合物，并且涂層的厚度為0.8-2um。

優(yōu)選的，所述柔性基膜為有機基膜，包括：聚乙烯，聚丙烯，聚氟乙烯，聚亞酰胺無紡布等。

優(yōu)選的，所述涂覆涂層所用涂膜漿料由以下質(zhì)量份的原料組成：100～1000質(zhì)量份溶劑、1～200質(zhì)量份增稠劑、10～250質(zhì)量份氧化鋁粒子、10～250質(zhì)量份水滑石粒子、5～100質(zhì)量份粘合劑。

優(yōu)選的，所述溶劑為水、乙醇、正丙醇、正丁醇、異丙醇中的一種或兩種以上任意比例混合物。

優(yōu)選的，所述增稠劑為羧甲基纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸鈉、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯酮、聚乙烯醇中的任意一種或兩種以上混合物。

優(yōu)選的，所述粘合劑包括：聚甲基丙烯酸酯溶液，丁苯橡膠乳液，醋酸乙烯樹脂乳液、丙烯酸樹脂乳液、氯化橡膠乳液中的任意一種或兩種以上混合物。

優(yōu)選的，所述涂層中的粘合劑和氧化鋁顆粒和水滑石顆粒的質(zhì)量比為(0.1～1)：1：1.5。

一種具有超薄涂覆層的鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下步驟：

S1、將水滑石和去離子水配置25％固含量的溶液，將其置于球磨機中進行納米化；

S2、將氧化鋁和納米化水滑石分散在溶劑里面形成溶液；

S3、將步驟S2中所得的溶液經(jīng)過機械攪拌機，進行分散；

S4、向步驟S3中的溶液加入粘合劑，繼續(xù)攪拌均勻；