[發(fā)明專利]具有一體化結(jié)構(gòu)的芳綸涂覆鋰電池隔膜

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010122449.0
• 申請(qǐng)日: 2020-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111293260A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚文濱;李正林;貢晶晶;張立斌;劉濤濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇厚生新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M2/16
• 分類號(hào): H01M2/16;H01M2/14;H01M10/0525
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所 32225
• 代理人: 鈕云濤

本發(fā)明提供具有一體化結(jié)構(gòu)的芳綸涂覆鋰電池隔膜，包括基膜和涂覆在所述基膜表面的芳綸涂層，其制備方法為：將芳綸漿料涂覆在所述基膜表面，經(jīng)過(guò)預(yù)交聯(lián)處理，使所述芳綸漿料與所述基膜發(fā)生預(yù)交聯(lián)，再通過(guò)浸水、烘干，得到芳綸涂覆鋰電池隔膜，其中，所述芳綸漿料包括芳綸纖維2?30份、第一溶劑40?70份、第二溶劑3?25份、分散劑0.03?5份、助溶劑1?3份、粘結(jié)劑3?10份、乳化劑0.3?3份、引發(fā)劑0.01?20份。該具有一體化結(jié)構(gòu)的芳綸涂覆鋰電池隔膜高溫抑制作用好，芳綸涂層與基膜不容易剝離，生產(chǎn)效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及具有一體化結(jié)構(gòu)的芳綸涂覆鋰電池隔膜。

背景技術(shù)

由于鋰電池具有較好的二次循環(huán)特性，高的能力密度，被廣泛應(yīng)用在移動(dòng)通信、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。隔膜作為鋰電池的四大組成材料之一，對(duì)電池的性能和安全性起到關(guān)鍵性作用，由于行業(yè)內(nèi)鋰電池隔膜材質(zhì)為PE、PP，導(dǎo)致隔膜的耐高溫的尺寸穩(wěn)定性較低，目前為了解決以上問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)較多的是涂覆陶瓷隔膜和芳綸涂覆，其中，涂覆陶瓷隔膜具有一定的弊端，例如：陶瓷粉體本身形貌結(jié)構(gòu)具有一定的尖端，在電池?cái)D壓時(shí)，可能會(huì)造成隔膜刺穿，同時(shí)陶瓷隔膜的質(zhì)量較大，不利于能量密度提升；而在芳綸涂覆中，水性芳綸無(wú)法提供較高的粘結(jié)性，芳綸與基膜容易剝離，造成電池性能降低，在油性芳綸涂覆中，由于漿料配比和工藝問(wèn)題，造成油性芳綸涂覆的生產(chǎn)速度較低，同時(shí)油性芳綸涂覆后需要在涂覆后進(jìn)入凝固浴中進(jìn)行凝固，由于漿料和基材還未充分結(jié)合，直接進(jìn)入凝固浴中，導(dǎo)致芳綸涂層與基膜間粘接力不足。例如有一種方法是在涂覆后，隔膜需要靜置、凝固等，其時(shí)間需要1-10min，這樣大大降低了生產(chǎn)效率，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，例如另一種方法是將芳綸涂覆在基膜后，直接進(jìn)入水中進(jìn)行凝固，影響了芳綸與基膜的結(jié)合性能，造成涂層與基膜粘結(jié)性不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供具有一體化結(jié)構(gòu)的芳綸涂覆鋰電池隔膜，解決上述的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供具有一體化結(jié)構(gòu)的芳綸涂覆鋰電池隔膜，包括基膜和涂覆在所述基膜表面的芳綸涂層，其制備方法為：將芳綸漿料涂覆在所述基膜表面，經(jīng)過(guò)預(yù)交聯(lián)處理，使所述芳綸漿料與所述基膜發(fā)生預(yù)交聯(lián)，再通過(guò)浸水、烘干，得到芳綸涂覆鋰電池隔膜，其中，所述芳綸漿料包括芳綸纖維2-30份、第一溶劑40-70份、第二溶劑3-25份、分散劑0.03-5份、助溶劑1-3份、粘結(jié)劑3-10份、乳化劑0.3-3份、引發(fā)劑0.01-20份。

作為本發(fā)明所述的具有一體化結(jié)構(gòu)的芳綸涂覆鋰電池隔膜的一種優(yōu)選方案，所述基膜包括PE、PP、無(wú)紡布隔膜、PI隔膜中的任意一種或多種組合。

作為本發(fā)明所述的具有一體化結(jié)構(gòu)的芳綸涂覆鋰電池隔膜的一種優(yōu)選方案，所述芳綸纖維包括間位芳綸、對(duì)位芳綸、間位芳綸槳粕、對(duì)位芳綸槳粕中的任意一種或多種混合，所述芳綸纖維的分子量為5000-20000。

作為本發(fā)明所述的具有一體化結(jié)構(gòu)的芳綸涂覆鋰電池隔膜的一種優(yōu)選方案，所述第一溶劑為NMP、DMP、DMC、DMSO、DMAC、DMF中的任意一種或多種混合，所述第二溶劑為異丙醇、丙二醇、丙醇、甲醇、四氫呋喃、乙酸丙酯中的任意一種或多種混合，所述分散劑為乙烯－丙烯酸共聚物、聚氧化乙烯、乙烯－醋酸乙烯共聚物中的任意一種或者多種混合，所述助溶劑為氯化鋰、氯化鈣、吡啶、苯甲酸鈉中的任意一種或多種混合，所述粘結(jié)劑為聚乙烯吡咯烷酮、乙烯基吡絡(luò)烷酮、乙烯乙酸酯共聚物中的任意一種或者多種混合，所述乳化劑為聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、十六烷基三甲基氯化銨聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酰胺、十二烷基三甲基氯化銨、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丁烷共聚物中的任意一種或者多種混合。

作為本發(fā)明所述的具有一體化結(jié)構(gòu)的芳綸涂覆鋰電池隔膜的一種優(yōu)選方案，所述引發(fā)劑具有下述(a)結(jié)構(gòu)：

其中，R為C原子數(shù)為1-20的高分子結(jié)構(gòu)。