[發(fā)明專利]一種高安全性規(guī)則矩陣涂覆粘結(jié)性鋰離子電池隔膜及其制備方法和應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN111599971A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李亞磊;李昆良;張衡偉;周錫濤;趙中雷;張傳軍
• 申請（專利權(quán)）人: 德州東鴻制膜科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M2/16
• 分類號(hào): H01M2/16;H01M2/14;H01M10/0525
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 覃蛟

本發(fā)明公開了一種高安全性規(guī)則矩陣涂覆粘結(jié)性鋰離子電池隔膜及其制備方法和應(yīng)用。該鋰離子電池隔膜包括基材和設(shè)置于基材一側(cè)或兩側(cè)的粘結(jié)性聚合物涂層，粘結(jié)性聚合物涂層由粘結(jié)性聚合物漿料呈規(guī)則矩陣形式涂覆形成，且粘結(jié)性聚合物涂層中粘結(jié)性聚合物漿料以團(tuán)聚體形式規(guī)則分散排布。本發(fā)明使用規(guī)則可控的微米級(jí)粘結(jié)性聚合物團(tuán)聚體替代了現(xiàn)有技術(shù)中所采用的納米級(jí)粘結(jié)性聚合物粉末，極大地降低了傳統(tǒng)納米級(jí)粘結(jié)性聚合物粉末顆粒對多層緊密堆積結(jié)構(gòu)透氣值的影響，同時(shí)，規(guī)則的點(diǎn)狀團(tuán)聚物涂層可以在電芯首次入殼前熱壓時(shí)嵌入到正、負(fù)極材料表面的孔隙中，形成更強(qiáng)的咬合作用，使其在電芯的循環(huán)、倍率、安全等方面都有良好的表現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池隔膜技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種高安全性規(guī)則矩陣涂覆粘結(jié)性鋰離子電池隔膜及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

鋰離子電池又稱二次電池，由于具備工作電壓高、能量密度高、無記憶效應(yīng)和長循環(huán)壽命等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各種移動(dòng)設(shè)備的電源中。鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液和包裝材料組成。隔膜作為正負(fù)極之間的屏障在有效隔離兩者的同時(shí)又為鋰離子在充放電過程中提供傳輸通道，對鋰離子電池的綜合性能起到至關(guān)重要的作用，因此通過改進(jìn)隔膜的性能來提高鋰離子電池的安全性、使用性、工藝性的研究受到越來越多的關(guān)注。

近幾年國家對鋰離子電池能量密度要求越來越高，各電池制造商為提高電池能量密度，三元高鎳正極材料的選擇是必然趨勢，而與高鎳正極材料匹配的負(fù)極材料目前來說只能是高壓實(shí)石墨或具有更高膨脹系數(shù)的硅炭負(fù)極。在此體系中電芯極易在電化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生變形，同時(shí)負(fù)極片反彈較大且隨著循環(huán)次數(shù)的不斷累積有逐步增大趨勢，為解決該問題，業(yè)界技術(shù)領(lǐng)域提出了粘性隔膜概念，旨在通過將正負(fù)極片通過一定條件粘接在一起，從而有效地控制電芯的變形及抑制負(fù)極極片的反彈，從而在不影響電池使用的前提下最大程度地提高能量密度的容量值。

鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高安全性規(guī)則矩陣涂覆粘結(jié)性鋰離子電池隔膜及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種高安全性規(guī)則矩陣涂覆粘結(jié)性鋰離子電池隔膜，包括基材和設(shè)置于基材一側(cè)或兩側(cè)的粘結(jié)性聚合物涂層，粘結(jié)性聚合物涂層由粘結(jié)性聚合物漿料呈規(guī)則矩陣形式涂覆形成，且粘結(jié)性聚合物涂層中粘結(jié)性聚合物漿料以團(tuán)聚體形式規(guī)則分散排布。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種上述鋰離子電池隔膜的制備方法，包括：將粘結(jié)性聚合物漿料涂覆于基材的一側(cè)或者兩側(cè)，制備得到鋰離子電池隔膜。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種鋰離子電池，包括正極、負(fù)極、隔膜和上述的鋰離子電池隔膜。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供一種高安全性規(guī)則矩陣涂覆粘結(jié)性鋰離子電池隔膜及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明使用規(guī)則可控的微米級(jí)粘結(jié)性聚合物團(tuán)聚體替代了現(xiàn)有技術(shù)中所采用的納米級(jí)粘結(jié)性聚合物粉末，極大地降低了傳統(tǒng)納米級(jí)粘結(jié)性聚合物粉末顆粒對多層緊密堆積結(jié)構(gòu)透氣值的影響，同時(shí)，規(guī)則的點(diǎn)狀團(tuán)聚物涂層可以在電芯首次入殼前熱壓時(shí)嵌入到正、負(fù)極材料表面的孔隙中，形成更強(qiáng)的咬合作用，使其在電芯的循環(huán)、倍率、安全等方面都有良好的表現(xiàn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明粘結(jié)性聚合物粉末團(tuán)聚體以規(guī)則排布時(shí)隔膜表觀形貌電子掃描顯像圖；

圖2為實(shí)施例2與對比例2電池K值測試對比；