[發明專利]一種鋰電池隔膜用涂料、覆膜、高機械性能的鋰電池隔膜及制備方法

在審

• 申請號: 202010464269.0
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111653713A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 袁海朝;徐鋒;蘇柳;蘇碧海
• 申請（專利權）人: 河北金力新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 李薇

本發明公開了一種鋰電池隔膜用涂料、覆膜、高機械性能的鋰電池隔膜及制備方法，所述涂料通過步驟制備：步驟1，水：酒精按質量比(1～50)：1混合均勻得到溶劑a；步驟2，在溶劑a中加入的分散劑，分散劑的質量為溶劑a質量的2％～8％，攪拌至分散均勻后，得到混合液b；步驟3，將鋰基潤滑脂、造孔劑、粘結劑按(10～65)：(0.5～3)：(1～10)的比例加入混合液b，固含量為3～20％，攪拌至分散均勻后，導入砂磨機中進行砂磨，得到鋰電池隔膜用涂料。鋰基潤滑脂功能性添加劑的加入有效提高了隔膜機械性能，同時提高了隔膜的離子電導率。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，特別是涉及一種鋰電池隔膜用涂料、覆膜、高機械性能的鋰電池隔膜及制備方法。

背景技術

鋰離子電池具有高能量密度、無記憶效應、循環壽命長、對環境友好等優點因而被廣泛使用。隔膜在電池中起著阻隔正負極電子電導，允許電解液離子自由通過從而實現離子傳導的重要作用，是電池循環能力和安全性能的重要決定性因素，是鋰離子電池最關鍵的部分之一。

聚烯烴材料具有物理化學性能穩定、防水、低成本、電化學穩定等優良性能，在隔膜行業得到了廣泛的應用。但聚烯烴隔膜具有疏水性、低極性、低表面能等特點導致其與電解液的相互作用弱，進而導致隔膜吸液率低、保液性差，影響電池壽命，限制了鋰離子電池的發展；此外，電池充放電過程中鋰離子還原形成的晶體有可能刺穿隔膜，因而對隔膜的抗穿刺能力提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的鋰電池隔膜抗穿刺性弱的問題，而提供一種鋰電池隔膜用涂料的制備方法，及其得到的覆膜。

本發明的另一個目的是提供所述涂料形成的覆膜。

本發明的另一個目的是提供一種鋰電池隔膜，包括基膜和涂覆在所述基膜上的所述覆膜。

本發明的另一個目的是提供一種鋰電池，包括正極、負極、電解液和所述鋰電池隔膜。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種鋰電池隔膜用涂料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，水：酒精按質量比(1～50)：1混合均勻得到溶劑a；

步驟2，在溶劑a中加入的分散劑，分散劑的質量為溶劑a質量的2％～8％，攪拌至分散均勻后，得到混合液b；

步驟3，將鋰基潤滑脂、造孔劑、粘結劑按(10～65)：(0.5～3)：(1～10)的比例加入混合液b，固含量為3～20％，攪拌至分散均勻后，導入砂磨機中進行砂磨，得到鋰電池隔膜用涂料。

在上述技術方案中，所述步驟2中攪拌時，在攪拌機中以1000rmp攪拌5～20分鐘，所述步驟3中攪拌時，在攪拌機中以1000rmp攪拌20～40分鐘后。

在上述技術方案中，所述鋰基潤滑脂為硬脂酸鋰或十二羥基硬脂酸鋰。

在上述技術方案中，所述分散劑為聚丙烯酸銨鹽、三甲銨鹽酸鹽或聚乙二醇。

在上述技術方案中，所述粘結劑為PVDF或聚丙烯酸酯類。

在上述技術方案中，所述造孔劑為聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇。

本發明的另一方面，利用所述制備方法得到的鋰電池隔膜用涂料。

本發明的另一方面，一種鋰電池隔膜用覆膜，通過以下方法制備：

將所述鋰電池隔膜用涂料以輥涂方式涂于基膜表面，在40-90℃條件下干燥10～40s，得到功能性涂覆膜。

本發明的另一方面，一種鋰電池隔膜，包括基膜和涂覆于所述基膜的一側或兩側的所述覆膜，所述覆膜的厚度為1～8微米。