[发明专利]一种电池隔膜的PDVF涂覆方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池隔膜制造方法领域，具体涉及一种电池隔膜的PDVF涂覆方法。

背景技术

电池隔膜是指在电池正极和负极之间一层隔膜材料，是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响，其主要作用是：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，让电解液中的离子在正负极之间自由通过。

电池隔膜的的离子传导能力直接关系到电池的整体性能，其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，具有微孔自闭保护作用，对电池使用者和设备起到安全保护的作用。

隔膜表面改性是提高电池隔膜的性能的一种重要方式，常见的方法位表面涂覆法。表面涂覆法主要是通过涂覆或在表面沉积一层薄的功能膜，以实现隔膜的改性，提高电池隔膜的性能。涂覆层的组成、厚度、形态对改性隔膜的电化学性质有很大的影响，从而影响到电池的性能。

现市场上通用的隔膜改性工艺采用陶瓷粉或PVDF或混合涂料，通常运用轴辊挤压式涂覆、刮刀式涂覆或浸润式涂覆等涂覆方式将PVDF涂料涂覆在电池隔膜表面。

PVDF即聚偏氟乙烯，外观为半透明或白色粉体或颗粒，它兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。将PVDF涂料涂覆在电池隔膜表面能够极大程度上提高电池隔膜的性能。

目前，公开号为CN102487131A的中国专利公开了一种多层电池隔离膜及其制造方法，其中公开了一种多层电池隔离膜的制造方法，其主要步骤为：提供一聚乙烯孔隙膜；以及以湿式法将一孔隙耐热层涂布于该聚乙烯孔隙膜上，以形成一复合膜， 其中该孔隙耐热层是择自下列所组成的族群：重量比90/10-40/60的聚偏二氟乙烯/纤维素、重量比99/1-85/15的聚偏二氟乙烯/聚乙二醇、聚酰亚胺、以及前述的组合。

这种涂覆方式是在隔膜的表面整层涂覆形成致密的改性层。这种致密涂覆在隔膜表面的改性层能够在一定程度上起到改性的作用，但仍然存在较多问题：其一，涂覆改性层吸收电解液后往往形成凝胶层，凝胶层的离子电导率明显低于电解液，造成改性隔膜吸液平衡的时间延长，电导率下降。

其二，涂覆层与隔膜间弱的相互作用，增加了离子在此界面迁移的阻力，也不利于电导率的提高，同时影响了电池的充放电性能，降低电池能量密度。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池隔膜PDVF涂覆方法，其具有能够在不影响隔膜表面改性的前提下，降低涂覆层对离子通透的阻碍，提高电池能量密度的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电池隔膜的PDVF涂覆方法，包括以下步骤:

S1：提供一可收卷的电池隔膜基层；

S2：准备若干PVDF颗粒，并加入适量水，形成PVDF颗粒悬浮液；

S3：将PVDF颗粒悬浮液雾化形成携带PVDF颗粒的雾滴，并将雾滴喷涂或甩覆在电池隔膜基层表面；

S4：往复拉动电池隔膜基层使其匀速或变速行走，并使雾滴涂覆整个电池隔膜基层表面；

S5：以适当温度烘干电池隔膜基层，去除电池隔膜基层表面雾滴中的水分，使PVDF颗粒沉积于电池隔膜基层表面，形成若干个致密的点状沉积，若干个点状沉积均匀分散在隔膜表面形成改性层；

S6：将电池隔膜基层翻转，重复S3～S5，得到电池隔膜成品。

通过采用上述技术方案，通过喷涂或甩覆的方式将PVDF颗粒悬浮液分散涂覆在电池隔膜基层的表面，可以通过非接触式喷涂的方法在隔膜的表面形成功能膜，已完成隔膜表面的改性。相对于传统的涂覆方式，通过这种涂覆方法形成的改性层具有以下优点：

首先，通过这种涂覆方法形成改性层，由于PVDF颗粒通过液体作为载体，涂覆完成后将液体烘干，只留下若干个PVDF颗粒形成的点状沉积构成改性层。点状沉积之间会留有小的间隙，相对于传统的涂覆层，这种改性层能够达到降低其与隔膜之间的相互作用，减小离子在此界面迁徙时的阻力。如此有利于电导率的提高，降低了改性层对电池充放性能的影响，以提高电池的能量密度。

其次，相对于传统涂覆层，以这种方式形成的改性层不容易在吸收电解液后产生凝胶层，降低凝胶层对离子电导率的影响，减少改性层和隔膜吸收液平衡的时间，增加电池整体的电导率，以提高隔膜和电池的性能。

进一步设置：所述S4中电池隔膜基层沿着或背向其收卷方向往复行走。