[發(fā)明專利]涂層漿料、涂層復(fù)合隔膜及其制備方法、電化學(xué)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110140375.8
• 申請(qǐng)日: 2021-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN112886141A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程躍;王康;王偉強(qiáng);虞少波;莊志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海恩捷新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M50/446
• 分類號(hào): H01M50/446;H01M50/449;H01M50/403;H01M10/613;H01M10/653;H01M10/654;A62C3/16
• 代理公司: 上海遠(yuǎn)同律師事務(wù)所 31307
• 代理人: 張堅(jiān)

本發(fā)明涉及鋰離子電池隔膜涂敷技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種涂層漿料、涂層復(fù)合隔膜及其制備方法、電化學(xué)裝置。所述涂層復(fù)合隔膜，其特征在于，包括：(a)多孔基膜；和(b)含有有機(jī)/無機(jī)粒子混合物的多孔活性層，所述多孔基底的至少一個(gè)表面被所述多孔活性層涂覆；(c)所述涂層復(fù)合隔膜的涂層表面靜摩擦系數(shù)≥0.8μ_s，動(dòng)摩擦系數(shù)≥0.8μ_D。本發(fā)明的有益效果在于與現(xiàn)有的鋰電隔膜相比，在透氣性、針強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、熱收縮等性能相當(dāng)或略優(yōu)的基礎(chǔ)上，具有高導(dǎo)熱、高摩擦系數(shù)，提升了阻燃性能，進(jìn)而提升電池在隔膜方面的安全性，以及電池的電性能穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池隔膜涂敷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及涂層漿料、涂層復(fù)合隔膜及其制備方法、電化學(xué)裝置。

背景技術(shù)

近年來，鋰離子電池因?yàn)榫哂心芰棵芏雀摺h(huán)境友好、長(zhǎng)循環(huán)等特點(diǎn)，在便攜電子設(shè)備、電動(dòng)汽車和清潔能源等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，隨著鋰離子電池市場(chǎng)應(yīng)用的快速增長(zhǎng)，鋰離子電池因內(nèi)失控引發(fā)的安全性問題日益突出。鋰離子電池發(fā)生內(nèi)失控的主要原因有：1、電池大倍率充放電導(dǎo)致過熱，常規(guī)氧化鋁涂層隔膜能夠防止熱收縮，但導(dǎo)熱性較差，造成熱積累，使得正負(fù)極活性材料或電解液在高溫下分解造成內(nèi)失控發(fā)生安全事故；2、電池循環(huán)過程中，隔膜與正負(fù)極間摩擦系數(shù)較少，由于負(fù)極膨脹造成隔膜與正負(fù)極間錯(cuò)位產(chǎn)生，長(zhǎng)期循環(huán)中容易造成褶皺和正負(fù)極斷裂刺破隔膜產(chǎn)生內(nèi)短路安全事故。因此，隔膜的設(shè)計(jì)和制備對(duì)于解決電池的安全性和提供電池的電化學(xué)性能具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

因此，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。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一個(gè)目的在于提供一種涂層漿料，包括如下重量百分比的原料：

進(jìn)一步地，所述的無機(jī)粒子選自氮化鋰、氮化鎂、氮化鋁、氮化鈦、氮化鉭、氮化釩、氮化硅、氮化硼、氮化鎵及其混合物中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述無機(jī)粒子的粒徑為0.01～10μm，有機(jī)粒子的粒徑為0.05～10um。

進(jìn)一步地，所述有機(jī)粒子為聚苯硫醚、聚芳硫醚砜、聚芳硫醚酮、聚芳硫醚酰亞胺、聚芳硫醚腈及其混合物中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述增稠劑的材料選自甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素及羥丙基纖維素中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑為氨基類、環(huán)氧基類、硫基類、酰氧基類、乙烯基類、異氰酸酯類硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述第一分散劑為聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、六偏磷酸鈉中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述第二分散劑為聚乙烯醇、聚乙二醇中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述粘結(jié)劑的材料選自聚丙烯酰胺、聚乙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚羧酸、聚丙烯酸、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液、順丁橡膠、丁苯橡膠及聚氨酯中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述潤(rùn)濕劑的材料選自聚醚改性有機(jī)硅類及多元醇類中的至少一種。

本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供一種涂層漿料的制備方法，包括以下步驟：

S1、按照上述涂層漿料的原料重量百分比，將第一分散劑、硅烷偶聯(lián)劑加入到去離子水中進(jìn)行攪拌，然后再將無機(jī)粒子加入進(jìn)行攪拌得到混合物A；

S2、將有機(jī)粒子、第二分散劑加入混合物A中后繼續(xù)攪拌，后進(jìn)行研磨、分散；

S3、依次將增稠劑、粘結(jié)劑及潤(rùn)濕劑加入經(jīng)S2研磨、分散后的混合物中，攪拌均勻，然后進(jìn)行真空過濾，即得所述機(jī)/無機(jī)粒子涂層漿料。