[發明專利]一種聚合物涂覆隔膜及其制備方法和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202011120955.2
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112271403A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 劉向春;唐麗
• 申請（專利權）人: 深圳市鼎泰祥新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/411
• 分類號: H01M50/411;H01M50/403;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 彭愿潔

本申請公開了一種聚合物涂覆隔膜及其制備方法和鋰離子電池。本申請的聚合物涂覆隔膜的制備方法，包括采用油性涂覆制備聚合物涂層，并且，在進行油性涂覆之前，預先采用填充溶劑對基膜的微孔進行填充，然后再進行油性涂覆；油性涂覆完成后，將經過涂覆的基膜浸入萃取溶劑中，對涂層進行萃取硬化的同時，將所述填充溶劑從基膜的微孔中萃取出來；最后，經過干燥處理，即獲得所述聚合物涂覆隔膜。本申請聚合物涂覆隔膜的制備方法，創造性的在油性涂覆之前預先對基膜的微孔進行填充溶劑保護，使得油性涂覆時不易堵塞基膜微孔，在保障油性涂覆粘結性的基礎上，解決了油性涂覆容易堵塞基膜微孔的問題。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池隔膜材料領域，具體涉及一種聚合物涂覆隔膜的制備方法、聚合物涂覆隔膜和鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池因其高能量密度、無記憶效應、長循環壽命等眾多優點而被廣泛應用。通常，鋰離子電池基本組成部分包括正極片、負極片、電解液、隔膜以及電池外殼。其中，隔膜因為其在鋰離子電池中的關鍵性作用而被稱作電池的“第三極”。

隔膜是電池的正負極之間的隔離板，需具備良好的電絕緣性和透氣性。在目前的鋰離子電池中，通常使用聚烯烴作為隔膜。此外，為了改善隔膜的熱穩定性，抗氧化性，耐熱收縮性，對液體電解質的吸收性、浸潤性和吸液保液的能力等，通常需要在聚烯烴隔膜(或稱基膜)表面進行聚合物涂覆或陶瓷涂覆。其中，聚合物涂覆隔膜的生產工藝主要分為水性涂覆和油性涂覆兩大類。水性涂覆是采用水作為溶劑制備聚合物涂覆漿料進行涂覆，具有生產成本低、對環境污染小等的優點；但是，水性涂覆形成的涂層與正負極片的粘結性較弱，與極片易發生熱壓不良等現象。油性涂覆是采用有機溶劑制備聚合物涂覆漿料進行涂覆，油性涂覆由于采用的是有機溶劑，與正負極片的粘結性更好，克服了水性涂覆粘結性弱的缺陷和不足；但是，油性涂覆容易堵塞基膜的孔隙，造成透氣不良的現象。

除了水性涂覆和油性涂覆以外，也有研究采用油水混合體系，即采用有機溶劑和水的混合溶劑制備聚合物涂覆漿料；雖然這種方式在一定程度上緩解了水性涂覆粘結性弱、油性涂覆容易堵塞微孔的問題；但是，這只是一種粘結性和成本的平衡；總的來說，混合溶劑涂覆粘結性不如油性涂覆，成本卻比水性涂覆高，且對環境具有污染。

因此，如何在保障油性涂覆粘結性的基礎上，解決油性涂覆容易堵塞基膜微孔的問題，是聚合物涂覆隔膜研究的重點和難點。

發明內容

本申請的目的是提供一種聚合物涂覆隔膜的制備方法，及其制備的聚合物涂覆隔膜，以及采用本申請聚合物涂覆隔膜的鋰離子電池。

為了實現上述目的，本申請采用了以下技術方案：

本申請的第一方面公開了一種聚合物涂覆隔膜的制備方法，包括采用油性涂覆制備聚合物涂層，并且，在進行油性涂覆之前，預先采用填充溶劑對基膜的微孔進行填充，然后再進行油性涂覆；油性涂覆完成后，將經過涂覆的基膜浸入萃取溶劑中，對涂層進行萃取硬化的同時，將填充溶劑從基膜的微孔中萃取出來；最后，經過干燥處理，即獲得聚合物涂覆隔膜。

需要說明的是，本申請的制備方法，預先對基膜的微孔進行填充，使得在進行油性涂覆時，聚合物粉末不易進入基膜的微孔中，從而解決了油性涂覆容易堵塞基膜微孔的問題；并且，本申請的制備方法，更好的保留了油性涂覆粘結性好的優點。

本申請的一種實現方式中，填充溶劑為乙醇、丙酮、甘油、丙二醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、乙二醇和二乙二醇中至少一種。

需要說明的是，本申請采用的填充溶劑，需要注意兩個方面，第一，能夠填充到基膜的微孔中，避免聚合物粉末進入；第二，能夠方便后續采用萃取溶劑將其從微孔中萃取出來，或者，能夠在后續的處理中方便從微孔中釋放出來，例如能夠后續烘干時蒸發出來。可以理解，只要滿足以上兩點的溶劑或者混合溶液都能夠用于本申請。