[發(fā)明專利]鋰電池隔膜漿料、高吸液率隔膜及其制備方法和應用

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• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113178658A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁海朝;徐鋒;候丹丹;馬聰;馬文獻;李小輝
• 申請（專利權(quán)）人: 河北金力新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/449;H01M50/414;H01M50/44;H01M10/052;H01M10/058
• 代理公司: 天津創(chuàng)智睿誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12251
• 代理人: 李蕊

本發(fā)明公開了一種鋰電池隔膜漿料、高吸液率隔膜及其制備方法和應用，鋰電池隔膜漿料的制備方法，包括：將粉末聚合物、粘結(jié)劑、潤濕劑、分散劑、增稠劑以及去離子水混合均勻，得到鋰電池隔膜漿料，其中，制備所述粉末聚合物的方法為：將憎水聚合物、親水聚合物和極性有機溶劑混合均勻，得到聚合物溶液，將所述聚合物溶液進行噴霧干燥，得到所述粉末聚合物。高吸液率隔膜，包括：基膜以及涂覆在基膜上的鋰電池隔膜漿料。本發(fā)明可以提高隔膜的吸液率，從而可以提高電池的安全性和循環(huán)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池隔膜技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種鋰電池隔膜漿料、高吸液率隔膜及其制備方法和應用。

背景技術(shù)

鋰離子電池廣泛應用于電子通訊、儲能及動力電源等領(lǐng)域，主要由正極、負極、電解質(zhì)和電池隔膜構(gòu)成，其中，電池隔膜是不導電的，位于正極和負極之間，防止正、負極二者因接觸而短路。隔膜是鋰離子電池的核心關(guān)鍵材料之一，其主要決定了電池的安全性以及充放電性能。在動力鋰電池對隔膜要求不斷提高的今天，具有更高安全性、更耐電化學穩(wěn)定性、更好吸液性以及更優(yōu)良的均一性的隔膜成為目前研究的重點。

隔膜的吸液率不僅反映了隔膜與電解液的親和性，還能夠體現(xiàn)隔膜微孔結(jié)構(gòu)的差異。吸液率越高，說明隔膜有較高的孔隙率、較高的通孔率和較好的浸潤性，單位體積吸收電解液的量也就越大，電池的內(nèi)阻就越小，性能更好。因此，隔膜的吸液率是評價隔膜性能的一項重要指標，那么提高隔膜的吸液率就具有非常重要的實際意義。

當前的普遍化的聚烯烴-陶瓷隔膜，可以有效改善熱收縮穩(wěn)定性，但是在使用過程中吸液率還是滿足不了當前的需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋰電池隔膜漿料的制備方法。

基于該鋰電池隔膜漿料，本發(fā)明的目的在于提供一種高吸液率隔膜，該高吸液率隔膜能夠解決低吸液率的問題。

本發(fā)明的另一目的是提供上述制備方法獲得的高吸液率隔膜的制備方法。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。

一種鋰電池隔膜漿料的制備方法，包括：

將35-40質(zhì)量份數(shù)的粉末聚合物、2-5質(zhì)量份數(shù)的粘結(jié)劑、0.05-0.1質(zhì)量份數(shù)的潤濕劑、0.5-1質(zhì)量份數(shù)的分散劑、5-10質(zhì)量份數(shù)的增稠劑以及50-80質(zhì)量份數(shù)的去離子水混合均勻，得到鋰電池隔膜漿料，其中，制備所述粉末聚合物的方法為：將憎水聚合物、親水聚合物和極性有機溶劑混合均勻，得到聚合物溶液，將所述聚合物溶液進行噴霧干燥，得到所述粉末聚合物。

在上述技術(shù)方案中，所述憎水聚合物為珍珠巖，所述親水聚合物為聚丙烯酰胺(PAM)、水解聚丙烯酰胺(HPAM))和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一種或幾種的混合物，所述極性有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亞砜(DMSO)、四氫呋喃、甲酰胺、氯仿、1,4-二氧六環(huán)、乙腈、三氟乙酸和六甲基磷酰胺中的一種或幾種的混合物。

在上述技術(shù)方案中，按質(zhì)量份數(shù)計，所述憎水聚合物和親水聚合物的比為(0.5～1.5):(0.1～0.5)，所述聚合物溶液中憎水聚合物和親水聚合物的質(zhì)量和為0.5～3wt％。

在上述技術(shù)方案中，所述粘結(jié)劑為聚苯乙烯-丁二烯乳液、聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯乳液、聚苯乙烯-丙烯酸丁酯乳液、聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯乳液中的一種或幾種的混合物，所述潤濕劑為丁基萘磺酸鈉鹽、十二烷基硫酸鈉、脂肪醇與環(huán)氧乙烷的縮聚物、烷基酚聚氧化醚(NP)、萘磺酸甲醛聚合物(NNO)、烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚硫酸鹽SOPA和脂肪醇醚中的一種或幾種的混合物，所述分散劑為聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、正丁醇、環(huán)己醇和乙醇中的至少一種，所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素和羥丙基甲基纖維素中的至少一種。

在上述技術(shù)方案中，所述制備方法包括以下步驟：