【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鋰離子電池，具體涉及一種隔膜及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、在鋰離子電池中，隔膜設(shè)置在正負(fù)極極片之間，以物理隔離正負(fù)極，防止內(nèi)部短路的發(fā)生，同時(shí)兼具使鋰離子傳輸通過(guò)的功能，伴隨鋰離子電池對(duì)能量密度和安全性能的要求，隔膜材料也被要求進(jìn)一步減薄以及提升耐熱性同時(shí)兼具粘接性。目前市場(chǎng)上的濕法隔膜基本是在高分子基膜上涂覆一層陶瓷層，接著再涂一層涂膠層，涂膠層主要是為了解決滿充后界面褶皺的問(wèn)題，但是通常會(huì)遇到粘接力不足的問(wèn)題，導(dǎo)致滿充界面褶皺改善效果不佳，同時(shí)長(zhǎng)循環(huán)性能不足的情況。然而，若是為了提高粘結(jié)力而增設(shè)涂膠層時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)界面褶皺的問(wèn)題并不會(huì)因?yàn)橥磕z層膠量的增加而有所改善，反而會(huì)存在涂膠量增加，容易發(fā)生堵孔的問(wèn)題，導(dǎo)致隔膜整體阻抗增加，影響電芯的動(dòng)力學(xué)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提出了一種隔膜及其制備方法和應(yīng)用，通過(guò)本專利技術(shù)提出的低涂覆量且具有較高聚合物層覆蓋率的隔膜及其制備方法和應(yīng)用，能夠提高隔膜的粘結(jié)力，且改善界面褶皺問(wèn)題，降低隔膜阻抗，改善電池的長(zhǎng)循環(huán)性能。
2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提出一種隔膜，至少包括：
3、多孔基膜；
4、耐熱層，設(shè)置于所述多孔基膜的至少一個(gè)表面；以及
5、聚合物層，設(shè)置于所述多孔基膜遠(yuǎn)離所述耐熱層的表面上和/或所述耐熱層遠(yuǎn)離所述多孔基膜的表面上，所述聚合物層包括第一粘結(jié)劑、第二粘結(jié)劑和分散劑，所述聚合物層的涂覆量為0.3g/m2-0.7g/m2時(shí)，所述聚合物層的覆蓋率為25
6、在本專利技術(shù)一實(shí)施例中，每平米所述聚合物層中所述分散劑的質(zhì)量和所述第一粘結(jié)劑的材料密度比值為0.002-0.005：1，所述第一粘結(jié)劑的材料密度為0.6g/cm3-1.2g/cm3。
7、在本專利技術(shù)一實(shí)施例中，所述第一粘結(jié)劑包括聚甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯中的至少一種；所述第二粘結(jié)劑包括丙烯酸酯、丙烯腈或丙烯酸聚合物中的至少一種，且所述第二粘結(jié)劑的分子量大于60萬(wàn)；所述分散劑包括水性苯乙烯馬來(lái)酸酐類、丙烯酸及其鹽類中的至少一種。
8、在本專利技術(shù)一實(shí)施例中，在所述聚合物層中，所述第一粘結(jié)劑與所述分散劑質(zhì)量比為75-400：1，所述第一粘結(jié)劑與所述第二粘結(jié)劑的質(zhì)量比為8-15:1。
9、在本專利技術(shù)一實(shí)施例中，所述第一粘結(jié)劑的中值粒徑為5μm-10μm，所述第二粘結(jié)劑的中值粒徑小于1μm。
10、在本專利技術(shù)一實(shí)施例中，所述耐熱層的厚度為0.5μm-2μm，所述耐熱層的堆積密度為1.2g/cm3～2.0g/cm3。
11、在本專利技術(shù)一實(shí)施例中，所述耐熱層包括陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒包括三氧化二鋁、水合氧化鋁、氫氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、硫酸鋇、鈦酸鋇、氫氧化鎂或氧化鎂中的至少一種，且所述陶瓷顆粒的結(jié)構(gòu)為片狀，所述陶瓷顆粒的比表面積/中值粒徑的范圍為40-80。
12、在本專利技術(shù)一實(shí)施例中，所述耐熱層包括第三粘結(jié)劑，所述第三粘結(jié)劑和所述陶瓷顆粒的中值粒徑的比值為0.01-0.1:1。
13、本專利技術(shù)還提供一種制備上述所述的隔膜的方法，包括：
14、將第一粘結(jié)劑、第二粘結(jié)劑和分散劑按質(zhì)量比分散在第一溶劑中，獲得聚合物漿料；
15、將第三粘結(jié)劑和第二溶劑混合后，加入陶瓷顆粒，混合均勻，獲得耐熱漿料；
16、將所述耐熱漿料涂覆在多孔基膜的至少一個(gè)表面并干燥；以及
17、將所述聚合物漿料涂覆在所述多孔基膜遠(yuǎn)離所述耐熱層的表面上和/或所述耐熱層遠(yuǎn)離所述多孔基膜的表面上并干燥。
18、本專利技術(shù)還提供一種鋰離子電池，包括上述所述的隔膜。
19、綜上所述，本專利技術(shù)提出一種隔膜及其制備方法和應(yīng)用，能夠提高形成的聚合物層的均勻性，獲得均勻涂覆的聚合物層。能夠提高隔膜的機(jī)械性能，同時(shí)兼顧柔韌性，提高隔膜的離子傳輸性能，減少與電解液的接觸面積，提高隔膜的化學(xué)穩(wěn)定性。獲得的耐熱層微觀表面平滑、致密，耐熱層與聚合物層的實(shí)際接觸面積提高，從而有效粘接面積增加，改善耐熱層和聚合物層之間的粘接力，使得隔膜整體的粘接能力提高，改善電芯界面褶皺問(wèn)題，從而提高電池的循環(huán)性能。能夠提高隔膜的耐高溫性能，改善多孔基膜高溫下的熱收縮，且確保鋰離子的順利傳導(dǎo)。通過(guò)低涂覆量且具有較高聚合物層覆蓋率的隔膜，提高隔膜的粘結(jié)力，且改善界面褶皺問(wèn)題，降低隔膜阻抗，改善電池的長(zhǎng)循環(huán)性能。
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1.一種隔膜，其特征在于，至少包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，每平米所述聚合物層中所述分散劑的質(zhì)量和所述第一粘結(jié)劑的材料密度比值為0.002-0.005：1，所述第一粘結(jié)劑的材料密度為0.6g/cm3-1.2g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述第一粘結(jié)劑包括聚甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯中的至少一種；所述第二粘結(jié)劑包括聚丙烯酸酯類聚合物、聚丙烯腈或丙烯酸聚合物中的至少一種，且所述第二粘結(jié)劑的分子量大于60萬(wàn)；所述分散劑包括水性苯乙烯馬來(lái)酸酐類、丙烯酸及其鹽類中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，在所述聚合物層中，所述第一粘結(jié)劑與所述分散劑質(zhì)量比為75-400：1，所述第一粘結(jié)劑與所述第二粘結(jié)劑的質(zhì)量比為8-15:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述第一粘結(jié)劑的中值粒徑為5μm-10μm，所述第二粘結(jié)劑的中值粒徑小于1μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述耐熱層的厚度為0.5μm-2μm，所述耐熱層的堆積密度為1.2g/cm3～2.0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述耐熱層包括陶瓷顆粒，所述陶瓷顆粒包括三氧化二鋁、水合氧化鋁、氫氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、硫酸鋇、鈦酸鋇、氫氧化鎂或氧化鎂中的至少一種，且所述陶瓷顆粒的結(jié)構(gòu)為片狀，所述陶瓷顆粒的比表面積/中值粒徑的范圍為40-80。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔膜，其特征在于，所述耐熱層包括第三粘結(jié)劑，所述第三粘結(jié)劑和所述陶瓷顆粒的中值粒徑的比值為0.01-0.1:1。
9.一種制備如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的隔膜的方法，其特征在于，包括：
10.一種鋰離子電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的隔膜。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種隔膜，其特征在于，至少包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，每平米所述聚合物層中所述分散劑的質(zhì)量和所述第一粘結(jié)劑的材料密度比值為0.002-0.005：1，所述第一粘結(jié)劑的材料密度為0.6g/cm3-1.2g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述第一粘結(jié)劑包括聚甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯中的至少一種；所述第二粘結(jié)劑包括聚丙烯酸酯類聚合物、聚丙烯腈或丙烯酸聚合物中的至少一種，且所述第二粘結(jié)劑的分子量大于60萬(wàn)；所述分散劑包括水性苯乙烯馬來(lái)酸酐類、丙烯酸及其鹽類中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，在所述聚合物層中，所述第一粘結(jié)劑與所述分散劑質(zhì)量比為75-400：1，所述第一粘結(jié)劑與所述第二粘結(jié)劑的質(zhì)量比為8-15:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述第一粘結(jié)劑的中值粒徑為5...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蘭媛媛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：遠(yuǎn)景動(dòng)力技術(shù)江蘇有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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