[發明專利]一種功能性涂料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110088905.9
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112928386B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 巢雷;張翰林;李正林;翁星星;陳朝暉
• 申請（專利權）人: 江蘇厚生新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/417
• 分類號: H01M50/417;H01M50/414;H01M50/403;H01M10/0525
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

本發明提供了一種功能性涂料，包括：聚乙烯亞胺16～58wt％；不飽和聚酯樹脂2～24wt％；紫外光引發劑0.3～0.9wt％；造孔劑35～60wt％。本發明提供的功能性涂料可有效吸收鋰電發生異常時產出的二氧化碳等酸性氣體，采用紫外固化交聯技術形成三維立體網狀結構，極大提升了隔膜的耐熱性，其性能優異，制備方法簡單，能夠應用于高端鋰電池隔膜的成型加工領域。本發明還提供了一種功能性涂料的制備方法和應用。

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，尤其涉及一種功能性涂料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著對電動車續航里程的指標要求越來越高，對鋰電池能量密度提出了更高要求，電池的內部尺寸空間越來越小，稍有氣脹現象就會影響使用，降低電池性能，嚴重會造成漏液腐蝕危險。因此解決鋰電池抑制脹氣方法，對保證電池性能，提高其循環壽命及安全性能有著重要意義。

目前對軟包裝鋰離子電池生產過程中的脹氣類型及原因進行發現，鋰離子電池氣體的產生分為正常產氣和異常產氣兩種。正常產氣是指在電芯生產工藝過程中的化成工序，SEI膜的形成過程中伴隨產生的，常稱為化成產氣。此種氣體一般可暫時存放于氣袋中，并于后續工序中排出，對電芯不產生明顯影響。異常產氣主要是指高溫存儲過程產氣，內短路電解液分解產氣等情況，高溫條件下附在LiC的烷基碳酸鋰不穩定，主要分解生成CO₂氣體而產生電池鼓脹。電池在使用過程中，當發生短路時，局部溫度急劇升高，導致電解液分解，產生大量CO₂引起電池鼓脹。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種功能性涂料及其制備方法和應用，本發明提供的功能性涂料用于電池隔膜能夠有效吸收電池氣脹。

本發明提供了一種功能性涂料，包括：

優選的，所述聚乙烯亞胺中伯胺的質量含量大于25％，仲胺的質量含量大于35％。

優選的，所述不飽和聚酯樹脂的粘度大于500mPa·s。

優選的，所述紫外光引發劑選自Quantacure BTC、Quantacure BPQ、QuantacureABP、Quantacure QTX、Darocur 2959和Parocur 1173中的一種或幾種。

優選的，所述造孔劑為水。

優選的，所述功能性涂料的粘度為20～400mPa·s。

本發明提供了一種上述技術方案所述的功能性涂料的制備方法，包括：

將聚乙烯亞胺、不飽和聚酯樹脂、紫外光引發劑和造孔劑混合，得到功能性涂料。

本發明提供了一種電池隔膜，包括：

隔膜；

設置在所述隔膜表面的涂層；所述涂層為上述技術方案所述的功能性涂料形成的涂層。

本發明提供了一種上述技術方案所述的電池隔膜的制備方法，包括：

在隔膜表面形成涂層；

將所述涂層進行紫外光交聯和干燥，得到電池隔膜。

優選的，所述干燥的溫度為40～60℃。

本發明提供的功能性涂料可用于制備鋰電池隔膜，制備的鋰電池隔膜可應用于高端動力電池領域，選用聚乙烯亞胺(PEI)為功能性組分，由于其分子結構中含有反應性很強的伯胺和仲胺，很容易與鋰電池高溫氣脹時產生的酸性氣體反應，是一種高效的氣體反應型吸附劑；使用水性不飽和聚酯樹脂作為涂料的骨架材料，通過添加紫外光引發劑，紫外光固化交聯產生三維立體網狀結構，提升了涂層的耐熱性；使用超純水作為造孔劑，在紫外交聯與烘干通道中涂層中的水逐漸蒸發形成微孔結構；使用水作為造孔劑具有低成本、無VOC排放、綠色環保的特點。