[發明專利]一種涂邊特種隔膜及其應用

在審

• 申請號: 202210249192.4
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114597590A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 倪靖
• 申請（專利權）人: 華鼎國聯四川動力電池有限公司
• 主分類號: H01M50/434
• 分類號: H01M50/434;H01M50/457;H01M50/446;H01M50/451;H01M50/417;H01M10/0525
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 錢學宇

本發明公開了一種涂邊特種隔膜及其應用，屬于制備鋰電子電池材料技術領域。該涂邊特種隔膜包括基膜層、陶瓷涂層和混涂層。陶瓷涂層，用于提供良好的耐熱性與較高的吸液保液能力，保證了隔膜在較高的工作溫度下長時間工作，并且減少不可逆的副反應；混涂層，由于混涂層是涂覆在陶瓷涂層兩側的，即隔膜雙邊邊涂設計，可極大程度上取代正負極底涂，在提升良率、減少短路、漏液等方面的作用不僅能夠達到與底涂一致的效果，同時還可以在熱壓后將正負極和隔膜粘接到一起，起到固定極片位置的作用，能夠有效減少后續工序中極片移位帶來的電芯降品。該涂邊特種隔膜可用于一些特殊要求的鋰離子電池的制造。

技術領域

本發明屬于制備鋰電子電池材料技術領域，具體涉及一種涂邊特種隔膜及其應用。

背景技術

近年來，新能源的發展愈加迅速，鋰離子電池的用量呈爆發式增長，在電芯設計過程中，傳統的常規原料呈越來越跟不上技術應用的需求，在此環境下電芯企業對鋰電池五大主材提出了很多定制化要求。一些特殊領域需要電池具有一定特殊能力，相應的作為主材之一的隔膜，在涂層上也出現了更多的特殊要求。

在鋰電池結構中，五大主材分別為正負極、隔膜、電解液、外包件。近年來出現了極片底涂的技術，此技術為在正負極極耳上涂布少量陶瓷，用以降低鋰電池由于極耳處封邊不準導致的自放電、短路與漏液等問題。

雖然極片底涂的增益效果明顯，但其難度較大，涂層與正極需要同步涂布，若使用相同體系溶劑，涂層與正極材料會存在互相滲透的問題；使用不同溶劑則易出現由于溶劑極性差異較大，導致一側出現凝固異常的問題；同時在現有的油性體系中，陶瓷顆粒的分散難度也較大，與水性體系相比，陶瓷分散難度成幾何系數增長。

現今動力電池電芯有往長電芯方向發展的趨勢，但長電芯的制作過程中由于尺寸問題和極易發生極片移位的問題，而直接影響良率。

主流的方式是采用滿涂和間隙涂布的方式涂布隔膜，此類方式在成本上仍有空間。

因此，極片底涂難度大、要求高、長電芯極片定位仍是未完全解決的問題，而與極片對位的隔膜又有改善空間，因此開發新型涂布結構的隔膜解決此問題成為本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

為了解決現有技術存在的鋰電池由于極耳處封邊不準導致的自放電、短路和漏液的問題；以及對極片的處理存在很大難度的技術問題，本發明目的在于提供一種涂邊特種隔膜及其應用。

本發明所采用的技術方案為：一種涂邊特種隔膜，所述涂邊特種隔膜包括：兩側表面分別含有涂層區的基膜層，每個所述涂層區包括涂層Ⅰ區和分布在涂層Ⅰ區兩側的涂層Ⅱ區；

所述涂層Ⅰ區涂覆陶瓷涂層；所述涂層Ⅱ區涂覆混涂層。

作為優選地，所述基膜層為濕法聚乙烯基膜和/或干法聚乙烯基膜。

作為優選地，所述陶瓷涂層主要成分為陶瓷顆粒，

所述陶瓷顆粒包括氧化鋁、勃姆石和二氧化硅中的一種或多種；

所述陶瓷涂層厚度為2-5μm，優選為3-4μm。

作為優選地，所述陶瓷涂層由陶瓷顆粒、粘結劑、增塑劑、分散劑和潤濕劑組成；

所述陶瓷顆粒的質量份數占所述陶瓷涂層的90-95％。

作為優選地，所述陶瓷顆粒粒徑為80nm-7μm，優選為0.6-4μm，進一步優選為0.9-3μm。

作為優選地，所述混涂層由陶瓷顆粒和聚合物粘結劑顆粒組成；

所述陶瓷顆粒的質量份數為所述混涂層的65-85％，優選為70％-75％；

所述聚合物粘結劑顆粒的質量份數為所述混涂層的15-35％，優選為25-30％。