[发明专利]高粘接性水性聚合物涂覆隔膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种高粘接性水性聚合物涂覆隔膜及其制备方法和应用，制备方法步骤为：将聚合物粉体、分散剂、粘接剂、增稠剂、表面活性剂和去离子水进行混合均匀，得到聚合物涂覆浆料；将所得聚合物涂覆浆料涂覆在聚烯烃膜上，烘干得到涂覆隔膜粗品；将所得涂覆隔膜粗品在改性液中浸泡后，并在改性液中辊压得到改性的涂覆隔膜；将所得改性的涂覆隔膜进行烘干得到高粘接性水性聚合物涂覆隔膜。本发明制备的高粘接性水性聚合物涂覆隔膜显著提高涂覆隔膜的粘接性，避免掉粉现象，利于后续分切和电芯卷绕等工序的同时，显著提升锂离子电池隔膜的综合性能。

技术领域

本发明涉及电池隔膜材料技术领域，具体来说，涉及一种高粘接性水性聚合物涂覆隔膜及其制备方法和应用。

背景技术

1990年锂离子电池首次被日本SONY公司研制成功，并逐渐实现商品化。锂离子电池采用嵌锂化合物作为负极，高电压且循环性和安全性优良，同时具有可快速充放电、无记忆效应和无污染等突出优点，使其成为摄像机、移动电话、笔记本电脑、便携式测量仪等电子装置小型轻量化的理想电源，也是未来电动汽车用的理想轻型高能动力源。因此，锂离子电池的相关研究一直广受关注。

隔膜是锂离子电池的重要组件之一，其性能的优劣对电池的有非常重要的影响。性能优异的隔膜必须具有很好的亲电解液能力、良好的热稳定性和较高的孔隙率。单一组分的隔膜无法满足动力电池的要求，因此采用涂覆的方式制备多层复合隔膜是目前大多数电池隔膜生产企业的选择。

聚合物涂覆隔膜对电解液润湿性好、与极片间的界面阻抗低，有利于降低电池内部的极化，提高电池的大倍率充放电性能。此外，采用高熔点的聚合物材料能够提高隔膜的热稳定性，使隔膜具有自闭孔特性。目前，聚合物涂覆隔膜的生产工艺主要分为水性涂覆和油性涂覆两大类。与油性涂覆相比，水性涂覆工艺采用水作为溶剂，具有生产成本低、对环境污染小等的优点。传统涂覆工艺主要是将聚合物粉末分散在高纯水中，并添加粘结剂、分散剂等助剂制备成聚合物涂覆浆料。由于目前大多数聚合物涂覆材料为憎水性材料，表面能低，与粘结剂的结合力较差，导致了传统水性涂覆工艺制备的复合隔膜涂层对聚烯烃隔膜的粘接性差，容易产生掉粉的现象，影响后续分切和电芯卷绕等工序的正常进行，同时也对隔膜的一致性产生影响。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提供了一种高粘接性水性聚合物涂覆隔膜及其制备方法和应用，旨在显著提高涂覆隔膜的粘接性，避免掉粉现象，利于后续分切和电芯卷绕等工序的同时，显著提升锂离子电池隔膜的综合性能。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供一种高粘接性水性聚合物涂覆隔膜的制备方法，具体步骤如下：

1)将聚合物粉体、分散剂、粘接剂、增稠剂、表面活性剂和去离子水进行混合均匀，得到聚合物涂覆浆料；

2)将所得聚合物涂覆浆料涂覆在聚烯烃膜上，烘干得到涂覆隔膜粗品；

3)将所得涂覆隔膜粗品在改性液中浸泡后，并在改性液中辊压得到改性的涂覆隔膜；

4)将所得改性的涂覆隔膜进行烘干得到高粘接性水性聚合物涂覆隔膜。

进一步地，所述聚合物粉体、分散剂、粘接剂、增稠剂、表面活性剂和去离子水的质量比为：10～30∶0.05～5∶5～15∶0.001～5∶0.001～5∶40～89.996。

进一步地，步骤2)中，所述烘干的温度为40～100℃。

进一步地，步骤3)中浸泡的时间为1s～10min。

进一步地，步骤3)中，所述辊压施加的压力为0.1～500Mpa。

进一步地，步骤4)中，所述烘干的温度为40～100℃。

进一步地，所述高粘接性水性聚合物涂覆隔膜的涂层厚度为0.1～30μm。