[发明专利]一种复合隔膜的制备工艺

说明书

本发明属于锂离子电池隔膜技术领域，尤其涉及一种复合隔膜的制备工艺，其包括以下步骤：1)将待涂布浆料通过进料口通入涂料槽，涂料槽的顶端设有微凹辊，微凹辊的上方传动有基膜，并使微凹辊与基膜之间保持一定间距；2)使基膜在导辊的带动下做匀速运动，并使涂料槽正上方的隔膜张力控制在5～35N；3)旋转微凹辊带料，且使微凹辊的旋转方向与基膜的运动方向相反，通过旋转的微凹辊将浆料溅涂在基膜上，烘干后即获得复合隔膜。本发明涂布过程中，微凹辊与基膜不直接接触，通过微凹辊的旋转带起涂布浆料进行溅涂，再由反向运动基膜带走涂布液，从而实现复合涂层的均匀涂布，所获得的复合隔膜耐热性好，孔隙率高，涂层厚度均匀且一致性佳。

技术领域

本发明属于锂离子电池隔膜技术领域，尤其涉及一种锂离子电池复合隔膜的制备工艺。

背景技术

锂离子二次电池由于能量密度大，工作电压高，质量轻等特点，在消费电子产品，如手机、笔记本电脑、平板电脑、蓝牙耳机、MP3、数码相机等领域已经得到了广泛的应用。随着环境污染和能源危机问题的日益严峻，锂离子二次电池在动力电池和储能电站等领域的使用也越来越普及，但是锂离子二次电池的安全性问题一直是人们关注的焦点。

锂离子二次电池的隔膜作为正负极的隔离，夹在正负极之间，主要作用是防止正负极直接接触发生短路。目前隔膜主要由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类组成的多孔介质，聚烯烃隔膜具有180度以下的熔点，当锂离子二次电池由于内部或外部因素导致发生短路发热而温度升高时，隔膜极易发生热收缩导致正负极更大的短路产生,导致电池的热失控引起起火事故。为了解决上述问题，业界已经在隔膜表面涂覆一层由无机陶瓷粒子组成的多孔绝缘层，由于无机粒子具有优良的热稳定性，该多孔绝缘层能够在隔膜热收缩时作为支撑层阻止正负极直接接触，从而避免发生起火问题。

现有的绝缘层涂布工艺一般采用凹版涂布，即通过凹版辊将绝缘层涂布在聚烯烃基膜上，然而现有的凹版涂布工艺具有以下不足：

1)现有的凹版涂布工艺在涂布过程中一般会使凹版辊与隔膜直接接触进行挤压涂布，这种涂布方式涂布层的孔隙结构较差，而且涂布层会堵住部分原有基膜的微孔，导致隔膜整体孔隙率降低，影响电池安全性和循环性能。

2)现有的凹版涂布工艺会出现粘辊现象，影响生产效率，而且涂层厚度不均匀、涂层均一性差，很难满足工业化生产的要求。

有鉴于此，确有必要对现有的涂布工艺作进一步的改进，以提高隔膜的稳定性、均一性和安全性。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有的隔膜涂布工艺涂层厚度不均匀、涂层质量差、隔膜整体孔隙率低的不足，而提供一种复合隔膜制备工艺，以保证复合隔膜的涂层的均一性和稳定性，从而提高电池的安全性能和循环性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合隔膜的制备工艺，其包括以下步骤：

步骤1)、将待涂布浆料通过进料口通入涂料槽，涂料槽的顶端设置有微凹辊，微凹辊的上方传动有基膜，并使微凹辊与基膜之间保持一定间距；

步骤2)、使基膜在导辊的带动下做匀速运动，并使涂料槽正上方的隔膜张力控制在5～35N；

步骤3)、旋转微凹辊带料，且使微凹辊的旋转方向与基膜的运动方向相反，通过旋转的微凹辊将浆料溅涂在基膜上；

步骤4)、将步骤3)的隔膜经过烘箱烘干直至溶剂全部挥发，即获得复合隔膜。

其中，需要说明的是，微凹辊涂布是凹版涂布一种。微凹辊涂布与凹版涂布的区别主要在于凹版辊径、背辊使用以及凹版辊与基材的运动方向，微凹辊涂布主要利用了毛细压力和弹性流体动力学原理。