[發明專利]一種多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂覆隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202211326403.6
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115579581A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 王林;張立斌;趙海玉;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: H01M50/443
• 分類號: H01M50/443;H01M10/0525;H01M50/403;H01M50/457;H01M50/491
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 肖網琴

本發明公開了一種多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂覆隔膜及其制備方法，該隔膜是將多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂層以輥涂的方式涂覆在基膜聚烯烴隔膜上，其中所述的多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂層包括：多孔核殼聚合物微球、勃姆石、增稠劑、粘結劑、分散劑、潤濕劑和水。本發明通過乳液聚合制備多孔核殼聚合物微球，使得微球具有支撐核和發揮粘結作用的殼的同時具有微孔結構，用該種材料與勃姆石混合得到的涂覆膜浸泡電解液后具有較好的保液性，從而不影響鋰電池內部的離子導通。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池隔膜材料制備領域，具體涉及一種多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂覆隔膜及其制備方法。

背景技術

隨著信息時代的高速發展，作為新型二次電池的鋰電池應用范圍不斷擴展，被大量應用于便攜式電子裝置、電動工具、儲能和動力汽車中。其中在新能源汽車行業的應用發展尤為迅猛。隔膜作為影響電池性能的四大關鍵材料之一，涂覆材料的選擇直接影響其穩定性和機械強度。

聚烯烴隔膜是目前應用最為廣泛的鋰電池隔膜，但市場上現有的聚烯烴隔膜存在親電解液性能不足和耐熱性差的問題。為了改善聚烯烴隔膜親電解液性能不足和耐熱性差的問題，目前主要的解決方案是在聚烯烴隔膜的單面或雙面涂覆陶瓷后再涂PVDF涂層，而PVDF存在價格較高，供貨緊張等問題。在這樣的大背景下，越來越多的供應商開始尋找可替代PVDF的材料，而PMMA等聚合物微球由于親和電解液、價格便宜和玻璃化溫度易控，成為熱點之一。

為了保證隔膜的使用性能，同時保證較薄的厚度，目前的主要做法是將勃姆石顆粒和聚合物微球進行混涂。為了保證聚合物微球具有一定的強度和粘結性，會將聚合物微球設計成硬核軟殼的結構，軟殼遇電解液后會發生較大的溶脹，而核基本不溶脹，這樣的非均質結構可以很好的解決粘結極片和隔膜的問題，但會對鋰離子的傳導產生一定的影響。

因此，研制出多孔核殼聚合物微球/勃姆石漿料及其涂覆隔膜成為解決這一難題的有效途徑之一。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對目前聚合物微球粘結性低及核殼結構PMMA顆粒的核溶脹較小影響鋰離子的傳導等問題，提供一種多孔核殼聚合物微球/勃姆石漿料及其涂覆隔膜的制備方法。本發明制備多孔核殼結構聚合物微球具有較好的粘結性能，同時由于其具有多孔結構，可避免因核殼結構聚合物微球的核溶脹較小影響鋰離子的傳導。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂覆隔膜，該隔膜是將多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂層以輥涂的方式涂覆在基膜聚烯烴隔膜上，其中所述的多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂層包括：多孔核殼聚合物微球、勃姆石、增稠劑、粘結劑、分散劑、潤濕劑和水。

本發明所述的多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂覆隔膜是按照以下方法制備的的：

(1)多孔核殼聚合物微球/勃姆石漿料的制備

將多孔核殼聚合物微球粉體和勃姆石粉體按質量比為9:1～7:3的比例加入到水中，以400～600rpm的轉速攪拌30～60min，加入0.5％分散劑，攪拌30～60min；加入30％～35％增稠劑，繼續攪拌60min；加入4％～6％的粘結劑，以200-300rpm的轉速繼續攪拌30～60min；加入0.25％潤濕劑，繼續攪拌30～60min，過濾除鐵得到多孔核殼聚合物微球/勃姆石漿料；

(2)多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂覆隔膜的制備

將步驟(1)制得的多孔核殼聚合物微球/勃姆石漿料通過輥涂的方式均勻涂布于聚烯烴隔膜上，經干燥后收卷備用，即得所要制備的多孔核殼聚合物微球/勃姆石涂覆隔膜。

作為對本發明的限定，本發明所述的多孔核殼聚合物微球是按照下述方法制備的：